Question

為研究硝酸的性質(zhì)，小芳設(shè)計并完成如下性質(zhì)：室溫下，將等質(zhì)量的鐵片分別與足量的濃HNO₃和稀HNO₃反應(yīng)（如圖）．回答下列問題：
（1）圖1中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
該反應(yīng)的氧化劑是

 

，圖中氣球的作用是

 

．
（2）為使圖1所示的反應(yīng)速率減慢，可采取的措施是

 

．
（3）圖2所示實驗無明顯現(xiàn)象，小芳進(jìn)一步探究如下：
假設(shè)①：常溫下鐵與濃硝酸不反應(yīng)；
②

 

．
將圖2中的鐵片取出并洗凈后，放入CuSO₄溶液中，無明顯現(xiàn)象，則說明假設(shè)①

 

（填“成立”或“不成立”）

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,硝酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗設(shè)計題,元素及其化合物

分析：（1）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、水和一氧化氮，氣球可收集一氧化氮，防止污染空氣；
（2）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析，該題考慮濃度和溫度的影響；
（3）濃硝酸具有強氧化性，可與鐵發(fā)生鈍化反應(yīng)，如發(fā)生鈍化，可在表面生成一層致密的氧化物膜．

解答： 解：（1）稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、水和一氧化氮，反應(yīng)的方程式為Fe+4HNO₃（�。�=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，反應(yīng)中硝酸起到氧化劑和酸性的作用，反應(yīng)生成NO，為有毒氣體，不能直接排放到空氣中，用硝酸可起到收集氣體的作用，另外可觀察反應(yīng)速率的快慢，
故答案為：Fe+4HNO₃（稀）=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O；HNO₃；①觀察反應(yīng)速率的快慢②收集有毒氣體，防止有毒氣體散逸到空氣中，污染空氣；
（2）減緩反應(yīng)速率，可降低溫度、降低硝酸濃度，故答案為：降低反應(yīng)體系的溫度，降低硝酸的濃度；
（3）圖2所示實驗無明顯現(xiàn)象，可能的情況有兩種，一是沒有反應(yīng)，二是發(fā)生鈍化反應(yīng)，常溫下，鐵與濃HNO₃反應(yīng)表面生成一層致密的氧化膜，阻止里面的金屬繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，如將圖2中的鐵片取出并洗凈后，放入CuSO₄溶液中，無明顯現(xiàn)象，則說明假設(shè)①不成立，
故答案為：常溫下，鐵在濃HNO₃中會“鈍化”；不成立．

點評：本題以硝酸的性質(zhì)為載體，綜合考查學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Γ瑸楦呖汲Ｒ婎}型和高頻考點，注意把握硝酸的性質(zhì)以及實驗設(shè)計的原理，難度不大，注意相關(guān)知識的學(xué)習(xí)．