Question

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

【實(shí)驗(yàn)探究】

(1)探究濃硝酸的強(qiáng)氧化性

將過(guò)量銅片置于具支試管的底部，通過(guò)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)氧化性

①上述反應(yīng)完成后，欲進(jìn)一步探究稀硝酸的強(qiáng)氧化性，緊接著簡(jiǎn)便、合理的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________(填標(biāo)號(hào))。

A.c中收集到無(wú)色氣體

B.c中收集到的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色

C.b中產(chǎn)生的無(wú)色氣體接觸空氣后變?yōu)榧t棕色

【實(shí)驗(yàn)反思】

(1)某同學(xué)提出，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若操作不慎，易出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)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(jìn)行銅與濃硝酸的反應(yīng)，再進(jìn)行銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)順序的合理性是：

_____________________________________________________________________。

【問(wèn)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(guò)量)分別反應(yīng)時(shí)，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(duì)此現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行討論，提出兩種意見(jiàn)：

①認(rèn)為兩溶液所顯顏色不同的原因，是因?yàn)镃u²⁺濃度的差異引起的。

②認(rèn)為前者溶液呈綠色是因?yàn)樯�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(jiàn)______________(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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：____________________________。

Answer 1

［實(shí)驗(yàn)探究］

(1)①溶液變?yōu)榫G色(藍(lán)色)；開始時(shí)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(shí)驗(yàn)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(wèn)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(shí)驗(yàn)探究］

(1)①溶液變?yōu)榫G色，開始時(shí)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(jìn)行反應(yīng)

②NO₂與水反應(yīng)生成NO，故C項(xiàng)操作正確

［實(shí)驗(yàn)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(wèn)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。)