Question

（15分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应。

2NO₂+2NaOH====NaNO₃+NaNO₂+H₂O

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是：

                 、                、              。

（2）装置①中发生反应的化学方程式是                               。

（3）装置②的作用是                    ，发生反应的化学方程式是                      。

（4）若①中消耗铜片12.8g，产生的氮氧化物与O₂完全反应转化为硝酸，试计算消耗标准状况下O₂的体积为           L。

（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是                             。

（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）               。

A．加热该绿色溶液，观察颜色变化

B．加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化

C．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

Answer

（第1问每空1分，其余每空2分，共15分）

（1）3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 ；

（2）Cu+4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

（3）将NO2转化为NO；3NO2+H2O==2HNO3+NO；

（4）2.24L

（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色；

（6）A、B、D．

【解析】

试题分析：（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③后边连接的收集NO气体的装置，根据物质的性质：浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO所以③中试剂是3 mol/L稀硝酸；④盛的浓硝酸，由于浓硝酸反应会产生NO2，该气体是大气污染物，应该用强碱溶液稀释，所以⑥中盛放的药品是氢氧化钠溶液。（2）装置①中Cu与浓硝酸反应反应产生硝酸铜、NO2和水，发生反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓)== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（3）装置②的作用是用水将反应产生的NO2转化为NO气体。发生反应的化学方程式是3NO2+H2O==2HNO3+NO；（4）若①中消耗铜片12.8g，n(Cu)=12.8g÷64g/mol=0.2mol，产生的氮氧化物与O2完全反应转化为硝酸，根据电子守恒可知消耗O2的物质的量是：n(O2)= (0.2mol×2)÷4=0.1mol，所以标准状况下体积为V(O2)=n∙Vm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L。（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色；（6）A．加热该绿色溶液，观察颜色变化，若溶液变为蓝色，证明是溶解了NO2所致，若溶液颜色不变化，证明硝酸铜的质量分数较高所致，正确；B．加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化，若变蓝色，证明硝酸铜的质量分数高所致，正确；C．向该绿色溶液中通入氮气，对溶液的浓度变化无影响，错误；D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，，若观察到溶液的因素绿色加深，证明是溶解NO2所致，正确。

考点：考查物质化学性质的方程式表示、化学实验方案的设计的知识。