Question

7．某学习小组为研究铜与浓、稀HNO₃反应的差异，设计了如图所示的实验装置．

实验步骤如下：
Ⅰ．检查装置的气密性；
Ⅱ．向装置A中通入过量的CO₂气体，关闭弹簧夹；
Ⅲ．滴加浓硝酸；
…
（1）步骤Ⅲ中滴加浓硝酸的具体操作是将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准瓶口小孔，然后拧开分液漏斗下面的活塞．
（2）A装置中反应的化学方程式是Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O．
（3）B中溶液慢慢变成蓝色，能解释此现象的化学方程式是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（4）证明B中有NO生成的实验操作是将试管C（或B）的胶塞打开，若观察到有红棕色气体产生，说明有NO生成．
（5）步骤Ⅱ向装置A中通入过量CO₂气体的目的是将装置中的空气排尽．
（6）上述实验结束后，观察到A装置中的溶液呈绿色，B装置中的溶液呈蓝色．在分析溶液为绿色的原因时，甲同学用加水稀释的方法，乙同学认为不合理，因在稀释时，也会引起Cu²⁺浓度变化．请设计实验证明绿色是由溶有NO₂引起的取A中绿色溶液加热，若溶液变为蓝色，说明是由NO₂引起的．

Answer 1

分析 研究铜与浓、稀HNO₃反应的差异，先利用二氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化，滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，在B中发生3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，C中收集到NO气体，最后尾气处理，以此来解答．

解答 解：（1）步骤Ⅲ中滴加浓硝酸的具体操作是将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准瓶口小孔，然后拧开分液漏斗下面的活塞，
故答案为：将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准瓶口小孔，然后拧开分液漏斗下面的活塞；
（2）A装置中反应的化学方程式是Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案为：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（3）B中溶液慢慢变成蓝色，能解释此现象的化学方程式是3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（4）证明B中有NO生成的实验操作是将试管C（或B）的胶塞打开，若观察到有红棕色气体产生，说明有NO生成，
故答案为：将试管C（或B）的胶塞打开，若观察到有红棕色气体产生，说明有NO生成；
（5）步骤Ⅱ向装置A中通入过量CO₂气体的目的是将装置中的空气排尽，故答案为：将装置中的空气排尽；
（6）加热时降低气体的溶解度，则取A中绿色溶液加热，若溶液变为蓝色，说明是由NO₂引起的（通N₂或通空气或通CO₂气体后若溶液变为蓝色，说明是由NO₂引起的），
故答案为：取A中绿色溶液加热，若溶液变为蓝色，说明是由NO₂引起的．

点评 本题考查性质实验设计，为高频考点，把握实验装置的作用、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意（6）为解答的难点，题目难度不大．