Question

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应。

2NO₂+2NaOH====NaNO₃+NaNO₂+H₂O

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是___________。

（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后___________。

（3）装置①中发生反应的化学方程式是___________。

（4）装置②的作用是___________，发生反应的化学方程式是___________。

（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是___________。

（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）___________。

a.加热该绿色溶液，观察颜色变化

b.加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化

c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

Answer 1

【答案】

(1)3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

（2）通入CO₂一段时间，弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内

（3）Cu+4HNO₃(浓)====Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

（4）将NO₂转化为NO 3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

（5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色

（6）a c d

【解析】本题以“探究稀、浓HNO₃氧化性相对强弱”为载体，考查稀、浓HNO₃性质，重点应结合实验目的，实验所给装置图及药品，信息，加工提炼出实验设计的原理，这是解探究性实验的灵魂所在。本实验原理：先通CO₂起除去体系内空气，给NO创造无氧的环境——这是NO相关实验的普遍措施。利用Cu与浓HNO₃反应，产生NO₂，进而转化为NO，设计两组对比装置，得出结论。结合NO₂、NO性质及“NO₂能被NaOH吸收”及题干信息，判断出⑤为用排水法收集NO，故③盛放稀HNO₃；⑥为用NaOH吸收NO₂，故④中为浓HNO₃。

（6）做题依据为“甲认为溶液中Cu(NO₃)₂质量分数高，乙认为是溶解生成的气体”，能证明某一人说法正确的方案为可行方案。a通过加热，降低气体在水中的溶解度；c通过向溶液中通入N₂，赶走溶解的气体，这两种做法原理相同，都是立足于乙说法，若溶液由绿→蓝，说明乙正确。d则是“反其道而行之”，再向其中通NO₂，若乙正确，则溶液颜色会更绿。以上方案均可行。而b看似可行，针对甲说法，降低浓度，但忽略了3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO，不能排除乙说法是否正确。