Question

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組采用下列裝置，對濃硫酸與木炭的反應(yīng)進行探究。

請回答下列問題：

（1）檢查裝置氣密性后，將燃料匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài)，立即伸入三頸瓶中，并塞緊瓶塞，滴加濃硝酸，可觀察到三頸瓶中氣體的顏色為________，產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是___________。

(2)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反應(yīng)一段時間后可觀察到C中出現(xiàn)白色沉淀，該白色沉淀為_______(寫化學(xué)式)。

(3)裝置B的作用是________________________。

(4)裝置D中收集到了無色氣體，部分同學(xué)認為是NO，還有部分同學(xué)認為是O2。（假設(shè)裝置內(nèi)空氣已排凈，D瓶中收集的氣體僅為產(chǎn)物）。

①下列對該氣體的檢驗方法合適的是________(填序號)。

A. 敞口觀察集氣瓶內(nèi)氣體的顏色變化

B. 將潤濕的藍色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi)，觀察試紙是否變紅

C. 將帶火星的木條伸入集氣瓶中，觀察木條是否復(fù)燃

②如果集氣瓶中收集到的無色氣體是氧氣，則氧氣的來源是___。（用相關(guān)化學(xué)方程式表示）。

(5)若將木炭改為銅片，再用等質(zhì)量的銅片分別與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色。針對此現(xiàn)象，同學(xué)們進行討論，提出兩種意見:①認為兩溶液所顯顏色不同是由Cu2+濃度的差異引起的。②認為前者溶液呈綠色，是因為生成的紅棕色NO2溶解于溶液中引起的。

你認為上述意見________ (填“①”或“②”)合理。請設(shè)計一個簡單的實驗進行驗證:____。

Answer 1

【答案】 紅棕色 C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O BaCO3 防倒吸 AC 4HNO34NO2↑ + O2↑ + 2H2O ② 向顯藍色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2(或其他合理答案)

【解析】(1)裝置A中發(fā)生的是濃硝酸與木炭的反應(yīng)，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2為紅棕色氣體，故三頸瓶中的氣體為紅棕色；產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式是：C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O； (2)將NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分別生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液為堿性環(huán)境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出，白色沉淀為BaCO3； (3)裝置B可以防止裝置C中酸性氣體因溶解速率太快而出現(xiàn)倒吸；(4)①A、NO與足量O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2，選項A正確；B、NO和O2均不具有酸性，不能用潤濕的藍色石蕊試紙進行檢驗，選項B錯誤；C、O2能使帶火星的木條復(fù)燃，而NO不能，選項C正確。答案選AC；②裝置A中除發(fā)生木炭與濃硝酸的反應(yīng)外，還發(fā)生濃硝酸的分解反應(yīng)，則氧氣的來源是4HNO34NO2↑ + O2↑ + 2H2O；(5)因Cu的質(zhì)量相等，且濃、稀HNO3均過量，Cu完全反應(yīng)生成的Cu(NO3)2的濃度相等，溶液中的c(Cu2＋)是一樣的，①不合理，②合理。既然②是由紅棕色NO2溶于溶液中引起的，只要將NO2除去或者在Cu與稀HNO3反應(yīng)后向顯藍色的Cu(NO3)2溶液的反應(yīng)器中通入NO2即可驗證。