Question

【題目】某興趣小組設計出如圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”實驗，以探究化學實驗的綠色化。

(1)實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是_____________________。

(2)在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2 mL濃硝酸，c中反應的化學方程式是______________________________________________。

(3)下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現綠色化學理念的最佳方案是____________。

方案	反應物
甲	Cu、濃HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

(4)該小組還用上述裝置進行實驗證明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，則分液漏斗a中加入的試劑是____________，c中加入的試劑是____________，d中加入的試劑是____________，實驗現象為____________________________________________。有同學認為，該實驗裝置仍不能證明上述結論，改進的措施是_________________________________________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置氣密性 Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 丙 稀鹽酸 大理石(或Na2CO3固體) Na2SiO3溶液 c中有氣泡產生，d中生成白色膠狀物質(或白色沉淀) 在c、d之間連接一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶

【解析】（1）實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是檢查裝置的氣密性；（2）濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應的化學方程式Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；（3）方案甲是銅和濃硝酸反應生成硝酸銅，二氧化氮和水，有污染氣體生成，不能體現綠色化學理念；方案乙是稀硝酸和銅反應生成硝酸銅，一氧化氮和水，有污染氣體生成，不能體現綠色化學理念；丙是利用銅和氧氣反應生成氧化銅，氧化銅和硝酸反應生成硝酸銅，反應過程中無污染氣體生成，能體現綠色化學理念，答案選丙；（4）要證明酸性強弱，應該采用強酸制取弱酸的方法檢驗，鹽酸酸性最強，所以a中盛放稀鹽酸，鹽酸和碳酸鈣制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉溶液生成硅酸，則c中盛放碳酸鈣、d中盛放硅酸鈉，硅酸難溶于水，所以二氧化碳和硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，看到的現象是有白色沉淀生成。但因鹽酸易揮發，應在c和d之間加入除雜裝置，用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫。