Question

下圖是甲、乙、丙三名同學設計的驗證銅和濃硝酸反應原理的裝置
已知：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O

（1）寫出銅和濃硝酸反應的離子反應方程式是______．
（2）和甲同學裝置相比，乙同學設計的裝置的優點是______、______．
（3）為了進一步驗證NO₂和水的反應，某學生設計了丙裝置．
先關閉彈簧夾______（填a或b或c），再打開彈簧夾______和______（填a或b或c），才能使NO₂氣體充滿②試管．
（4）當氣體充滿②試管后，將銅絲提起與溶液脫離，欲使燒杯中的水進入②試管．應如何操作______．
（5）某位同學的實驗中未得到藍色的溶液，而呈綠色，他分析可能是生成的部分NO₂溶解在溶液中造成的．請你幫他設計簡單實驗方案驗證他的推測．

Answer 1

解：（1）因銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^_=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（2）甲裝置不能使反應可控制；不能吸收NO₂氣體，污染環境，
故答案為：①不能使反應可控制②不能吸收NO₂氣體，污染環境
（3）為了NO₂氣體充滿②試管，應先關閉c，然后打開a、b，故答案：關閉c；a、b；
（4）為了讓二氧化氮與水接觸發生反，應先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住（熱水、熱毛巾、加熱）試管②，
故答案為：先關閉b，再關閉a，然后打開c，用手捂住（熱水、熱毛巾、加熱）試管②；
（5）銅和稀硝酸反應生成一氧化氮和硝酸銅溶液呈藍色，銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，二氧化氮是紅棕色氣體，溶解于溶液中溶液可能成綠色；
故答案為：用Cu和稀HNO₃反應，若所得溶液呈藍色，則證明Cu和濃HNO₃反應呈綠色的原因是NO₂溶解在溶液中造成的；
分析：（1）根據銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水；
（2）根據反應可控制，隨時可以停止；根據反應無污染物；
（3）根據此步驟是為了NO₂氣體充滿②試管；
（4）讓二氧化氮與水接觸發生反應；
點評：本題考查物質性質驗證的實驗設計和分析判斷，實驗基本操作的步驟應用，主要是銅和硝酸反應的錯誤，反應現象的理解和分析應用，題目難度中等．