Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計如下圖所示裝置，用濃硝酸、銅片、稀硫酸、水等四種試劑進行實驗，探究濃、稀硝酸的強氧化性并觀察它們的還原產(chǎn)物。填寫下列空白。

【實驗探究】

(1)探究濃硝酸的強氧化性

將過量銅片置于具支試管的底部，通過分液漏斗往具支試管中加入少量濃硝酸，用排水法收集產(chǎn)生的氣體。

①在具支試管中觀察到實驗現(xiàn)象是__________________________________。

②具支試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________________。

(2)探究稀硝酸的強氧化性

①上述反應(yīng)完成后，欲進一步探究稀硝酸的強氧化性，緊接著簡便、合理的實驗操作是：

________________________________________________________。

②能證明稀硝酸與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO的實驗現(xiàn)象是______________(填標(biāo)號)。

A.c中收集到無色氣體

B.c中收集到的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色

C.b中產(chǎn)生的無色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色

【實驗反思】

(1)某同學(xué)提出，實驗過程中若操作不慎，易出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。對該實驗裝置進行改進的方案是：可在b與c之間連接____________________________(填裝置的名稱)。

(2)利用該裝置先進行銅與濃硝酸的反應(yīng)，再進行銅與稀硝酸反應(yīng)的實驗順序的合理性是：

_____________________________________________________________________。

【問題討論】

在用等質(zhì)量的銅片與等體積的濃硝酸、稀硝酸(硝酸均過量)分別反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后所得溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色。針對此現(xiàn)象，同學(xué)們進行討論，提出兩種意見：

①認(rèn)為兩溶液所顯顏色不同的原因，是因為Cu²⁺濃度的差異引起的。

②認(rèn)為前者溶液呈綠色是因為生成的紅棕色NO₂氣體溶解于溶液中引起的。

你認(rèn)為上述意見______________(填“①”或“②”)合理。(注：若選填①，下題中只答Ⅰ；若選填②，下題中只答Ⅱ)Ⅰ.如果你認(rèn)為合理，理由是____________________________。

Ⅱ.如果你認(rèn)為合理，請設(shè)計一個簡單的實驗進行驗證：____________________________。

Answer 1

［實驗探究］

(1)①溶液變?yōu)榫G色(藍(lán)色)；開始時放出紅棕色的氣體，隨后氣體的顏色逐漸變淺

②Cu+4HNO₃(濃)  Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

3Cu+8HNO₃(稀) 3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

(2)①利用分液漏斗向具支試管中加入適量稀硫酸

②C

［實驗反思］

(1)安全瓶

(2)利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO₂排除具支試管中的空氣，有利于觀察Cu與稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物

［問題討論］

 ②；將綠色溶液加水稀釋，得到藍(lán)色溶液(或往藍(lán)色的溶液中通入NO₂氣體，溶液變成綠色)

解析：［實驗探究］

(1)①溶液變?yōu)榫G色，開始時放出紅棕色氣體，隨后氣體的顏色逐漸變淺。

②Cu+4HNO₃(濃)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

3Cu+8HNO₃(稀)3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

(2)①利用分液漏斗向具支試管中加入適量稀硫酸，又開始進行反應(yīng)

②NO₂與水反應(yīng)生成NO，故C項操作正確

［實驗反思］

(1)b與c之間連接安全瓶

(2)利用Cu與濃硝酸反應(yīng)生成的NO₂把具支試管中的空氣排出，有利于觀察Cu與稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物。

［問題討論］

②合理；將綠色溶液加水稀釋，得到藍(lán)色溶液(或?qū)⑺{(lán)色的溶液中通入NO₂氣體，溶液變成綠色。)