某研究性學習小組設計不同實驗方案來研究硝酸的性質.
(1)甲組同學設計如圖裝置來證實稀硝酸與銅反應,步驟如下.
A、檢驗50ml針筒的氣密性.
B、抽出活栓,往針筒內放入一小塊銅片,把針筒活栓推到底,將針筒下端玻璃管浸入蒸餾水中,抽拉活栓,吸入約10mL蒸餾水,發(fā)現針筒內仍有空氣,然后
針頭朝上倒放
針頭朝上倒放
.
C、將針筒下端玻璃管浸入濃硝酸中,抽拉活栓,緩緩吸入4mL濃硝酸,將針筒下端套上橡皮管,然后用鐵夾夾住.
回答以下相關問題:
①B中應補充的操作是
推活栓,使針頭內充滿水
推活栓,使針頭內充滿水
.
②一段時間后在針筒內觀察到溶液顏色為藍色,有
無色
無色
色氣體產生.該反應的離子方程式為
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
.
③反應停止后,針筒內產生了氣體,要驗證產生的氣體是NO,還需進一步進行的操作是
往針筒內抽氣,氣體由無色變紅棕色
往針筒內抽氣,氣體由無色變紅棕色
.
(2)乙組同學也用此裝置直接抽取濃硝酸和銅反應,發(fā)現溶液是綠色的,為了探究綠色的原因,乙組同學又做了三組對比實驗,具體如下:
組 |
m(Cu)/g |
硝酸(過量) |
溶液顏色 |
A |
1 |
濃HNO3(4mL) |
溶液為綠色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液為藍色 |
B |
0.5 |
濃HNO3(4mL) |
溶液為綠色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液為藍色 |
C |
2 |
濃HNO3(4mL) |
溶液為綠色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液為藍色 |
根據乙組同學三組對比實驗回答問題:
①一種觀點認為:這可能是Cu
2+濃度差異的結果,你同意這種看法嗎?(填“同意”或“不同意”)
不同意
不同意
,原因是
相同質量的銅與相同體積且過量的硝酸反應生成的銅離子濃度相同
相同質量的銅與相同體積且過量的硝酸反應生成的銅離子濃度相同
.(結合表格信息加以闡述)
②另一種觀點認為:溶液呈綠色是銅與濃硝酸反應時產生的NO
2溶于過量濃硝酸顯黃色,加上和藍色的硝酸銅溶液混在一起,使溶液呈綠色.為了驗證推斷是否正確,三位同學分別設計了三種方案,并進行驗證:
方案一:將綠色溶液轉移至試管,并給試管加熱片刻,立即看到大量紅棕色氣體產生.認為該氣體一定是溶解在溶液中的NO
2,但也有同學持有異議.請分析原因
過量的硝酸分解會產生紅棕色的NO2
過量的硝酸分解會產生紅棕色的NO2
.
方案二:用雙氧水和二氧化錳制得氧氣,并把氧氣緩緩通入綠色溶液中,觀察溶液顏色變?yōu)樗{色.請用方程式表示溶液顏色變化的反應原理
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
.
方案三:往藍色溶液中緩緩通入NO
2氣體,溶液顏色變綠色.
③從環(huán)保的角度看,你認為三個方案中最好的是哪一個
方案二
方案二
.