Question

7．某學習小組為研究銅與濃、稀HNO₃反應的差異，設計了如圖所示的實驗裝置．

實驗步驟如下：
Ⅰ．檢查裝置的氣密性；
Ⅱ．向裝置A中通入過量的CO₂氣體，關閉彈簧夾；
Ⅲ．滴加濃硝酸；
…
（1）步驟Ⅲ中滴加濃硝酸的具體操作是將分液漏斗玻璃塞上的凹槽對準瓶口小孔，然后擰開分液漏斗下面的活塞．
（2）A裝置中反應的化學方程式是Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
（3）B中溶液慢慢變成藍色，能解釋此現象的化學方程式是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（4）證明B中有NO生成的實驗操作是將試管C（或B）的膠塞打開，若觀察到有紅棕色氣體產生，說明有NO生成．
（5）步驟Ⅱ向裝置A中通入過量CO₂氣體的目的是將裝置中的空氣排盡．
（6）上述實驗結束后，觀察到A裝置中的溶液呈綠色，B裝置中的溶液呈藍色．在分析溶液為綠色的原因時，甲同學用加水稀釋的方法，乙同學認為不合理，因在稀釋時，也會引起Cu²⁺濃度變化．請設計實驗證明綠色是由溶有NO₂引起的取A中綠色溶液加熱，若溶液變為藍色，說明是由NO₂引起的．

Answer 1

分析 研究銅與濃、稀HNO₃反應的差異，先利用二氧化碳將裝置中的空氣排出，防止Cu與稀硝酸反應生成的NO被氧化，滴加濃硝酸時Cu與濃硝酸反應生成二氧化氮，在B中發生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，C中收集到NO氣體，最后尾氣處理，以此來解答．

解答 解：（1）步驟Ⅲ中滴加濃硝酸的具體操作是將分液漏斗玻璃塞上的凹槽對準瓶口小孔，然后擰開分液漏斗下面的活塞，
故答案為：將分液漏斗玻璃塞上的凹槽對準瓶口小孔，然后擰開分液漏斗下面的活塞；
（2）A裝置中反應的化學方程式是Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（3）B中溶液慢慢變成藍色，能解釋此現象的化學方程式是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（4）證明B中有NO生成的實驗操作是將試管C（或B）的膠塞打開，若觀察到有紅棕色氣體產生，說明有NO生成，
故答案為：將試管C（或B）的膠塞打開，若觀察到有紅棕色氣體產生，說明有NO生成；
（5）步驟Ⅱ向裝置A中通入過量CO₂氣體的目的是將裝置中的空氣排盡，故答案為：將裝置中的空氣排盡；
（6）加熱時降低氣體的溶解度，則取A中綠色溶液加熱，若溶液變為藍色，說明是由NO₂引起的（通N₂或通空氣或通CO₂氣體后若溶液變為藍色，說明是由NO₂引起的），
故答案為：取A中綠色溶液加熱，若溶液變為藍色，說明是由NO₂引起的．

點評 本題考查性質實驗設計，為高頻考點，把握實驗裝置的作用、發生的反應為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意（6）為解答的難點，題目難度不大．