Question

【题目】某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_____________________。

(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是______________________________________________。

(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是____________。

方案	反应物
甲	Cu、浓HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

(4)该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，则分液漏斗a中加入的试剂是____________，c中加入的试剂是____________，d中加入的试剂是____________，实验现象为____________________________________________。有同学认为，该实验装置仍不能证明上述结论，改进的措施是_________________________________________。

Answer 1

【答案】 检查装置气密性 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 丙 稀盐酸 大理石(或Na2CO3固体) Na2SiO3溶液 c中有气泡产生，d中生成白色胶状物质(或白色沉淀) 在c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

【解析】（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是检查装置的气密性；（2）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；（3）方案甲是铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；方案乙是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜，一氧化氮和水，有污染气体生成，不能体现绿色化学理念；丙是利用铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和硝酸反应生成硝酸铜，反应过程中无污染气体生成，能体现绿色化学理念，答案选丙；（4）要证明酸性强弱，应该采用强酸制取弱酸的方法检验，盐酸酸性最强，所以a中盛放稀盐酸，盐酸和碳酸钙制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸钠溶液生成硅酸，则c中盛放碳酸钙、d中盛放硅酸钠，硅酸难溶于水，所以二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀，看到的现象是有白色沉淀生成。但因盐酸易挥发，应在c和d之间加入除杂装置，用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢。