Question

18．某學習小組為證明并觀察銅與稀HNO₃反應的產物是NO，設計了如圖所示的
實驗裝置．
請你根據他們的思路，選擇下列藥品完成實驗，填寫實驗步驟并回答相關問題．供選擇的藥品：銅絲、稀硝酸、燒堿溶液、鐵粉、CaCO₃顆粒．
（一）實驗步驟
（1）實驗開始時，必須進行的操作是檢查裝置的氣密性；
（2）向試管中加入一定量的固體藥品CaCO₃顆粒，然后倒入過量的稀硝酸，并迅速塞緊帶銅絲和導管的橡皮塞，其目的是排出試管中的空氣，防止與NO反應；
（3）反應一段時間后，用蘸有NaOH溶液的棉花團置于導管口；
（4）將銅絲向下移動插入試管液體中，使之與稀硝酸反應，化學方程式為3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（5）將注射器插入橡膠塞向試管內推入空氣，現象是氣體由無色變紅棕色．
（二）問題探究
分別將等質量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應，所得溶液前者呈綠色，后者呈藍色．某同學認為可能是Cu²⁺濃度的差異引起的，你認為是否正確？不正確（填“正確”或“不正確”），理由是等質量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等．

Answer 1

分析 （一）（1）對于氣體的制備，組裝完裝置，需檢查氣密性；
（2）一氧化氮易與空氣中氧氣反應，故制取一氧化氮之前，應先排凈裝置中空氣，可用碳酸鈣和硝酸反應產生的二氧化碳來排凈空氣；
（4）Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水；
（5）NO與氧氣反應生成二氧化氮；
（二）等質量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應，Cu完全反應，銅離子濃度相同．

解答 解：（一）（1）該反應制備氣體，則實驗開始時，必須進行的第一步操作是檢驗裝置的氣密性，故答案為：氣密性；
（2）一氧化氮易與空氣中氧氣反應，故制取一氧化氮之前，應先排凈裝置中空氣，可用碳酸鈣和硝酸反應產生的二氧化碳來排凈空氣，防止與NO反應，
故答案為：CaCO₃顆粒；排出試管中的空氣，防止與NO反應；
（4）銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，化學方程式為3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（5）NO與氧氣反應生成二氧化氮，則向試管內推入空氣，現象是氣體由無色變紅棕色，故答案為：氣體由無色變紅棕色；
（二）等質量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應，硝酸足量，則Cu完全反應，銅離子濃度相同，所以顏色不同與Cu²⁺濃度的差異引起的說法不正確，
故答案為：不正確；等質量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等．

點評 本題以硝酸的性質為載體綜合考查性質實驗的設計，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握相關物質的性質，明確實驗目的和原理是解答該題的關鍵，注意相關實驗操作方法的注意事項，題目難度中等．