Question

【題目】如圖是用濃硝酸、銅片、水等試劑探究濃、稀硝酸的強氧化性并觀察還原產物的實驗裝置。

Ⅰ.濃硝酸的強氧化性實驗

將銅片置于具支試管的底部，在分液漏斗中加入約5 mL濃硝酸，往具支試管中放入約2 mL濃硝酸，用排水法收集產生的氣體。

(1)具支試管中發生反應的化學方程式：___________________________________________。

(2)實驗中觀察到能證明濃硝酸具有強氧化性的現象_________________。

Ⅱ.稀硝酸的強氧化性實驗

(3)上述反應完成后，欲進一步證明稀硝酸也具有強氧化性，緊接的簡便、合理的實驗操作是________________________________________________________________________。

(4)能證明稀硝酸與銅反應產生NO的實驗現象是____________________(填寫序號)。

A.c中收集到無色氣體

B.c中收集到的無色氣體接觸空氣后變為紅棕色

C.b中產生的無色氣體接觸空氣后變為紅棕色

Ⅲ.實驗反思

(5)利用該裝置先進行銅與濃硝酸反應，再進行銅與稀硝酸反應的實驗，其好處是________________________________________________________________________。

Ⅳ.問題討論

用等質量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應時，發現反應后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色。對此有兩種看法：

①兩者顏色不同的原因是因為Cu2＋濃度差異引起的。

②前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。

(6)你認為上述看法________(填“①”或“②”)合理。若是①合理，說明理由，若是②合理，設計一個簡單實驗證明：______________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu+4HNO3（濃）＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 銅片溶解，試管中溶液變藍，且有紅棕色氣體產生 往分液漏斗中加入水稀釋濃硝酸，打開活塞，放入稀硝酸 C 利用Cu與濃硝酸反應生成的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸的反應產物 ② 銅片的質量相同，溶液體積相同，生成Cu2+的濃度相同；加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色

【解析】（1）銅與濃硝酸發生氧化還原反應生成硝酸銅和二氧化氮和水，化學方程式：Cu+4HNO3（濃）＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；（2）實驗中銅片溶解，試管中溶液變藍，且有紅棕色氣體產生，則可說明濃硝酸具有強氧化性，氧化銅單質生成銅離子；（3）上述反應完成后，向試管中加水將濃硝酸稀釋成稀硝酸，如果能繼續溶解銅，則可進一步證明稀硝酸也具有強氧化性；（4）若b生成的氣體為紅棕色，說明氣體為二氧化氮，若b生成的氣體為無色，接觸空氣后變為紅棕色，說明生成氣體為一氧化氮，答案選C；（5）由于NO易被氧氣氧化為NO2，所以好處是利用Cu與濃硝酸反應生成的NO2排出具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸的反應產物；（6）等質量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，提出這可能是Cu2+濃度差異引起的，是錯誤的，是因生成Cu2+的濃度相同，溶液呈“綠色”是Cu2+與NO2混合的結果可由加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色來說明。