Question

【題目】為研究硝酸的性質設計并完成如下實驗：

a、某興趣小組設計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2mL 濃硝酸，c 中反應的離子方程式___________________________________________；再由 a 向 c 中加 2mL 蒸餾水、寫出 c 中可能進行的兩個反應的化學方程式_______________________________________；________________________________________．

b、室溫下，將鐵片分別置于適量的稀 HNO3 和濃 HNO3 中(如圖所示)。

(1)氣球的作用是_____________________________________

(2)A中溶液最終變為淺綠色，發生反應的離子方程式是______________________

(3)B 中無明顯變化，該同學進一步探究如下：假設①常溫下鐵與濃硝酸不反應。②_______________________

進行實驗：將 B 中的鐵片取出并洗凈后，放入 CuSO4 溶液中，無明顯變化， 則說明假設①_____________(填“成立”或“不成立”)。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O 3NO2+H2O=NO+2HNO3 收集產生的氣體，防止造成空氣污染 3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O 常溫下鐵遇濃硝酸，會在鐵表面產生一層致密氧化膜，阻礙反應進一步進行 不成立

【解析】

a．(1)實驗前要檢查裝置氣密性；

(2)銅與濃硝酸反應得到硝酸銅、二氧化氮和水；二氧化氮能與水反應生成硝酸和一氧化氮；

b．(1)氮的氧化物屬于有毒氣體，要尾氣處理；

(2)稀硝酸與鐵反應生成硝酸亞鐵、NO和水；

(3)Fe在常溫下遇到濃硝酸會鈍化；與硫酸銅溶液不反應，說明鐵的表面生成了氧化膜。

a．(1)實驗前要檢查裝置氣密性，這是檢查裝置氣密性的常見方法；

(2)銅與濃硝酸反應得到硝酸銅、二氧化氮和水，方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，則對應離子反應方程式為Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；由a向c中加2mL蒸餾水，濃硝酸被稀釋，Cu和稀硝酸反應生成NO，同時二氧化氮能與水反應生成硝酸和一氧化氮，發生反應的化學方程式為3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O、3NO2+H2O=NO+2HNO3；

b．(1)Fe與濃HNO3和稀HNO3反應分別生成二氧化氮和一氧化氮，氮的氧化物屬于有毒氣體，會污染空氣，要尾氣處理，所以用氣球收集氣體目的是防止污染空氣；

(2)稀硝酸與鐵反應生成硝酸亞鐵、NO和水，其反應的離子方程式為：3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O；

(3)B中無明顯變化，因為Fe在常溫下遇到濃硝酸會鈍化，不能反應生成二氧化氮氣體，所以沒有明顯現象；將B中的鐵片取出并洗凈后，放入CuSO4溶液中，與硫酸銅溶液不反應，說明鐵的表面生成了氧化膜，因此 證明了濃硝酸將鐵片表面氧化形成致密的氧化膜，則假設①不成立。