Question

某興趣小組設計出如右圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”的實驗，以探究化學實驗的綠色化．
（1）實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c．其目的是

 

；
（2）在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入3mL濃硝酸．c中反應的化學方程式是：

 

；
再由a向c中加5mL蒸餾水，此時c中反應的離子方程式是：

 

；
（3）下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現綠色化學理念的最佳方案是（填方案序號）

 

，理由是

 

．

方案	反應物
①	Cu、濃HNO3
②	Cu、稀HNO3
③	Cu、O2、稀HNO3

Answer 1

分析：（1）依據裝置的氣密性檢查方法分析；
（2）濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、二氧化氮和水；
（3）方案③是利用銅和氧氣反應生成氧化銅，氧化銅和硝酸反應生成硝酸銅，反應過程中無污染氣體生成．

解答：解：（1）實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c．其目的是檢查裝置的氣密性，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應的化學方程式Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）方案①是銅和濃硝酸反應生成硝酸銅，二氧化氮和水，有污染氣體生成，不能體現綠色化學理念；方案②是稀硝酸和銅反應生成硝酸銅，一氧化氮和水，有污染氣體生成，不能體現綠色化學理念；③是利用銅和氧氣反應生成氧化銅，氧化銅和硝酸反應生成硝酸銅，反應過程中無污染氣體生成，能體現綠色化學理念，
故答案為：③不產生有污染的氮氧化合物，消耗硝酸量最少．

點評：本題考查了裝置氣密性檢查，主要是銅和稀硝酸，濃硝酸反應的分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．