Question

銅與濃硝酸反應和銅與稀硝酸反應，產物不同，實驗現象也不同．某課外活動小組為了證明并觀察到銅與稀硝酸反應的產物為NO，設計了如圖所示的實驗裝置．請你根據他們的思路，選擇下列藥品，完成該實驗，并敘述實驗步驟．藥品：稀硝酸、鹽酸、Zn粒、CaCO₃固體
（1）補充下面的實驗：
步驟：
①檢查裝置的氣密性；
②

向試管中加入一定量的碳酸鈣固體

；
③向試管中倒入過量稀硝酸并迅速蓋上帶銅絲和導管的橡皮塞；
④

待反應完全后，將導管插入試管內接近液面

；
⑤

將銅絲插入到溶液中

；
⑥用注射器向試管內推入氧氣（或空氣）．
（2）推入氧氣或空氣的目的是

檢驗生成的NO氣體

．
（3）分別將等質量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，某同學提出這可能是Cu²⁺濃度差異引起的，你同意這種看法嗎？

不同意

（填“同意”或“不同意”），原因是

銅片的質量相同，溶液體積相同，生成Cu²⁺的濃度相同

，另一同學提出溶液呈“綠色”是Cu²⁺與NO₂混合的結果，請你設計一個實驗證明之（簡述實驗方案和實驗現象）

加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色

．

Answer 1

分析：（1）補充實驗的目的是裝置內充滿二氧化碳氣體，防止生成的NO被氧化，則制取氣體的實驗步驟為：查、裝（先固體后液體）、反應后將導管插入試管內接近液面，然后將Cu絲插入到溶液中發生反應，最后利用NO與氧氣的反應確定NO的生成；
（2）推入氧氣或空氣的目的為檢驗生成的NO氣體；
（3）等質量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，某同學提出這可能是Cu²⁺濃度差異引起的，是錯誤的，是因生成Cu²⁺的濃度相同，以此來解答．

解答：解：（1）補充實驗的目的是裝置內充滿二氧化碳氣體，防止生成的NO被氧化，則制取氣體的實驗步驟為：①檢查裝置的氣密性；②向試管中加入一定量的碳酸鈣固體；③向試管中倒入過量稀硝酸并迅速蓋上帶銅絲和導管的橡皮塞；④待反應完全后，將導管插入試管內接近液面；⑤將銅絲插入到溶液中；⑥用注射器向試管內推入氧氣（或空氣），
故答案為：向試管中加入一定量的碳酸鈣固體；待反應完全后，將導管插入試管內接近液面；將銅絲插入到溶液中；
（2）推入氧氣或空氣的目的為檢驗生成的NO氣體，故答案為：檢驗生成的NO氣體；
（3）等質量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，某同學提出這可能是Cu²⁺濃度差異引起的，是錯誤的，是因生成Cu²⁺的濃度相同，
溶液呈“綠色”是Cu²⁺與NO₂混合的結果可由加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色來說明，
故答案為：不同意；銅片的質量相同，溶液體積相同，生成Cu²⁺的濃度相同；加熱綠色溶液，有紅棕色氣體產生，溶液變成藍色．

點評：本題考查實驗方案的設計，明確實驗步驟及物質的性質是解答本題的關鍵，注意（3）中由守恒可知銅離子濃度相同是解答的易錯點，題目難度中等．