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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
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
admin
2016-04-10
24
问题
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NO
2
，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NO
2
反应
2NO
2
+2NaOH=NaNO
3
+NaNO
2
+H
2
O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_________。
(2)滴加浓硝酸之前应检验装置的气密性：加入药品，打开弹簧夹后，_________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是__________。
(4)装置②的作用是__________，发生反应的化学方程式是___________。
(5)该小组得出的结论依据的实验现象是___________。
(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．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化
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
选项
答案
(1)3 mol／L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 (2)通入CO
2
一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 (3)Cu+4HNO
3
(浓)=Cu(NO
3
)
2
+2NO
2
↑+2H
2
O (4)将NO
2
转化为NO 3NO
2
+H
2
O=2HNO
3
+NO (5)装置③中液
解析
本题主要考查考生的化学基本实验设计和评价能力。
(1)根据装置特点和实验目的，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO
2
，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸。
(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO
2
赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。
(3)Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO
3
)
2
、NO
2
、H
2
O：Cu+4HNO
3
(浓)=Cu(NO
3
)
2
+2NO
2
↑+2H
2
O。
(4)装置②中盛放H
2
O，使NO
2
与H
2
O反应生成NO：3NO
2
+H
2
O=2HNO
3
+NO。
(5)NO通过稀硝酸溶液后，若无红棕色NO
2
产生，说明稀硝酸不能氧化NO，所以盛放稀硝酸装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓硝酸，若浓硝酸能氧化NO，则装置④液面的上方会产生红棕色气体。
(6)要证明是Cu(NO
3
)
2
浓度过高或是溶解了NO
2
导致装置①中溶液呈绿色，可设计将溶解的NO
2
赶走(a、c方案)再观察颜色变化。也可以往Cu(NO
3
)
2
的浓溶液中通入NO
2
进行比较观察反应后的颜色变化(d方案)，确定是否是因为溶有NO
2
引起的。方案b由于Cu(NO
3
)
2
和溶解在其中的NO
2
浓度均发生变化，故无法确定是由哪一种因素引起的。
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