Question

（14分）銅與濃硝酸反應和銅與稀硝酸反應，產物不同，實驗現象也不同。

⑴某課外活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應的產物為NO。設計了如圖所示的實驗裝置。

請你根據他們的思路，選擇藥品，完成該實驗，并敘述實驗步驟。

藥品：稀硝酸、稀鹽酸、鋅粒、CaCO₃固體

步驟：①檢查裝置的氣密性；

②

③

④

⑤

⑥用注射器向廣口瓶內推入氧氣（或空氣）

(2)推入氧氣（或空氣）的目的是                                   。

(3)分別將等質量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸的反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈蘭色，某同學提出這可能是Cu²⁺濃度差異引起的，你同意這種看法嗎？（填“同意”或“不同意”），原因是              。

另一同學提出溶液呈 “綠色”是Cu²⁺與NO₂混合的結果，請你設計一個實驗證明之。（簡述實驗方案和實驗現象）                               。

 

Answer 1

【答案】

（1）②向試管中加入一定量的碳酸鈣固體  ③向試管中加入過量的向硝酸，并迅速蓋上帶銅絲和導管的橡皮塞  ④待反應完全后，將右邊導管插入試管內接近液面  ⑤將銅絲插入到溶液中。

（2）檢驗生成的NO氣體

（3）不同意   銅片質量相同，溶液體積相同，生成的銅離子濃度相同；加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色。

【解析】（1）由于裝置中含有空氣，內氧化生成的NO，所以首先要排盡裝置中的空氣，然后再進行反應。可以利用硝酸和碳酸鈣反應生成的CO₂來排盡空氣。

（2）NO極易倍氧化，所以推入氧氣的目的是檢驗生成的NO氣體。

（3）由于反應中銅片質量相同，溶液體積相同，所以生成的銅離子濃度相同，因此不可能是銅離子濃度不同引起的。如果“綠色”是Cu²⁺與NO₂混合的結果，則在加熱的條件下，能放出NO₂氣體，同時溶液也應該變成藍色，因此正確的操作是加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色。