Question

【題目】某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗（夾持儀器已略去）。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。

可選藥品：濃硝酸、稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳。

已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應，能與NO2反應。2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

（1）實驗應避免有害氣體排放到空氣中。裝置③④⑥中盛放的藥品依次是____、____、_______。

（2）滴加濃硝酸之前的一系列操作依次是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后______。

（3）裝置①中發(fā)生反應的化學方程式是___________。

（5）該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是_________。

Answer 1

【答案】稀硝酸 濃硝酸 氫氧化鈉溶液 通入CO2一段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi) Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色

【解析】

驗證濃硝酸的氧化性，應首先檢查裝置的氣密性，濃硝酸與銅發(fā)生反應生成二氧化氮，通入水后生成一氧化氮，然后分別通過濃硝酸和稀硝酸，如通過濃硝酸無色氣體生成紅棕色氣體，可證明濃硝酸能將NO氧化成NO2，如通過稀硝酸無色氣體沒有明顯變化，則證明稀硝酸不能氧化NO，氮的氧化物不能直接排放到空氣中，應有尾氣處理裝置，據(jù)此分析解答。

(1)根據(jù)裝置特點和實驗目的，可以將生成的NO分別通過濃硝酸和稀硝酸，如通過濃硝酸無色氣體生成紅棕色氣體，可證明濃硝酸能將NO氧化成NO2，如通過稀硝酸無色氣體沒有明顯變化，則證明稀硝酸不能氧化NO，氮的氧化物不能直接排放到空氣中，應有尾氣處理裝置，因此裝置⑤是收集NO，裝置③中應該盛放稀硝酸；裝置④中盛放濃硝酸，裝置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染大氣，故答案為：稀硝酸；濃硝酸；氫氧化鈉溶液；

(2)由于裝置中殘存的空氣能氧化NO而對實驗產(chǎn)生干擾，所以滴加濃HNO3之前需要通入一段時間CO2趕走裝置中的空氣，同時也需將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)防止反應產(chǎn)生的NO氣體逸出，故答案為：通入CO2一段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置⑤中導管末端伸入倒置的燒瓶內(nèi)；

(3)裝置①中Cu與濃HNO3反應生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，反應的化學方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，故答案為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

(4)裝置②中盛放H2O，使NO2與H2O反應生成NO：3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO通過稀HNO3溶液后，無紅棕色NO2產(chǎn)生，說明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化；裝置④中盛放的是濃HNO3，濃HNO3能氧化NO，則裝置④液面的上方會產(chǎn)生紅棕色氣體，故答案為：裝置③中液面上方氣體仍為無色，裝置④中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色。