Question

某學(xué)習(xí)小組為證明并觀察銅與稀HNO₃反應(yīng)的產(chǎn)物是NO，設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置．請你根據(jù)他們的思路，選擇下列藥品完成實驗，填寫實驗步驟并回答問題．
供選擇的藥品：銅絲、稀硝酸、燒堿溶液、鐵粉、CaCO₃顆粒．
（一）實驗步驟：
（1）實驗開始時，必須進行的第一步操作是檢驗裝置的

 

；
（2）向試管中加入一定量的固體藥品

 

，其目的是

 

；然后向試管中倒入過量的稀硝酸，并迅速塞緊帶銅絲和導(dǎo)管的橡皮塞；
（3）反應(yīng)一段時間后，用蘸有NaOH溶液的棉花團封住導(dǎo)管口；
（4）將銅絲向下移動插入試管液體中，使之與硝酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是

 

；
（5）將注射器插入試管口的橡皮塞中，向試管內(nèi)推入空氣，現(xiàn)象是

 

；
（二）問題探究：分別將等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，所得溶液前者呈綠色、后者呈藍色，某同學(xué)認(rèn)為可能是Cu²⁺濃度的差異引起的，你認(rèn)為是否正確？

 

（填“正確”或“不正確”），理由是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,硝酸的化學(xué)性質(zhì),實驗裝置綜合

專題：實驗設(shè)計題

分析：（一）（1）對于氣體的制備，組裝完裝置，需檢查氣密性；
（2）一氧化氮易與空氣中氧氣反應(yīng)，故制取一氧化氮之前，應(yīng)先排凈裝置中空氣，可用碳酸鈣和硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳來排凈空氣；
（4）Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水；
（5）NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮；
（二）等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，Cu完全反應(yīng)，銅離子濃度相同．

解答： 解：（一）（1）該反應(yīng)制備氣體，則實驗開始時，必須進行的第一步操作是檢驗裝置的氣密性，故答案為：檢驗裝置的氣密性；
（2）一氧化氮易與空氣中氧氣反應(yīng)，故制取一氧化氮之前，應(yīng)先排凈裝置中空氣，可用碳酸鈣和硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳來排凈空氣，防止與NO反應(yīng)，
故答案為：CaCO₃顆粒；排出試管中的空氣，防止與NO反應(yīng)；
（4）銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，離子反應(yīng)為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=2NO↑+3Cu²⁺+4H₂O；
（5）NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，則向試管內(nèi)推入空氣，現(xiàn)象是氣體由無色變紅棕色，故答案為：氣體由無色變紅棕色；
（二）等質(zhì)量的銅片與等體積過量的濃、稀硝酸反應(yīng)，硝酸足量，則Cu完全反應(yīng)，銅離子濃度相同，所以顏色不同與Cu²⁺濃度的差異引起的說法不正確，
故答案為：不正確；等質(zhì)量的銅與等體積的濃、稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度相等．

點評：本題以硝酸的性質(zhì)為載體綜合考查性質(zhì)實驗的設(shè)計，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，明確實驗?zāi)康暮驮�理是解答該題的關(guān)鍵，注意相關(guān)實驗操作方法的注意事項，題目難度中等．