Question

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol·L^-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。

已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应：

2NO₂+2NaOH====NaNO₂+NaNO₃+H₂O

（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 

　                                                              。

（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后

　                                                              。

（3）装置①中发生反应的化学方程式是                               

　                                                             。

（4）装置②的作用是　                                             ，

发生反应的化学方程式是                                          

　                                                             。

（5）该小组得出结论的实验现象是                                   

　                                                             。

（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是　　　　(选填序号字母)。

a．加热该绿色溶液，观察颜色变化

b．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

Answer

（1）3 mol·L-1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

（2）通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内

（3）Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

（4）将NO2转化为NO 3NO2+H2O====2HNO3+NO

（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色

（6）a、c、d

【解析】

试题分析：本题主要考查HNO3的性质、化学基本实验设计和评价能力。（1）根据装置特点和实验目的，装置⑤是收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸。

（2）由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出。

（3）Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O：Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

（4）装置②中盛放H2O，使NO2与H2O反应生成NO：3NO2+H2O====2HNO3+NO。

（5）NO通过稀硝酸后，若无红棕色NO2产生，说明稀硝酸不能氧化NO，所以盛放稀硝酸装置的液面上方没有颜色变化即可说明之。装置④中盛放的是浓硝酸，若浓硝酸能氧化NO，则装置④液面的上方会产生红棕色气体。

（6）要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化。二是增加溶液中NO2的浓度(d方案)观察反应后的颜色变化。

考点：硝酸的性质