【考点】EG:硝酸的化学性质;U2:性质实验方案的设计
【专题】17:综合实验题
【分析】(1)根据装置特点和实验目的判断;
(2)根据空气造成的影响确定如何实施操作;同时根据一氧化氮的性质判断装置⑤的操作;
(3)根据铜和浓硝酸的性质结合实验现象判断产物,从而确定反应方程式;
(4)根据二氧化氮的性质且能转化为一氧化氮选择试剂;根据实验现象结合二氧化氮的性质书写反应方程式;
(5)根据对比实验③、④的实验现象判断;
(6)根据是否改变溶液中硝酸铜的质量分数或溶解气体的浓度判断;
【解答】解:(1)根据装置特点和实验目的,装置⑤是收集NO,装置⑥中盛放NaOH溶液吸收 ${ \mathsf { N O } } _ { 2 }$ 防止污染大气;因为要验证稀 ${ \mathsf { H N O } } _ { 3 } ,$ 不能氧化 $\mathsf { N O }$ ,所以装置③中应该盛放稀硝酸
故答案为:3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液;
> ②由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓 ${ \bf \cal H N O } _ { 3 }$ 之前需要通入一段时间 ${ \mathsf { C O } } _ { 2 }$ 赶走装置中的空气,同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的 ${ \mathsf { N O } } ^ { \prime }$ 气体逸出
故答案为:通入 $\mathbf { \bar { \rho } } _ { C \mathbf { O } _ { 2 } }$ 一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内;
> ③ $\complement \mu$ 与浓 ${ \bf H N O } _ { 3 }$ 反应生成 ${ \mathsf { C } } { \mathsf { U } } { \mathsf { \Omega } } ( { \mathsf { N } } 0 _ { 3 } ) { \mathsf { \Omega } } _ { 2 } , { \mathsf { N } } { \mathsf { O } } _ { 2 } , { \mathsf { H } } _ { 2 } { \mathsf { O } }$
故答案为: $\mathsf { C u } ^ { + } 4 \mathsf { H N } \mathsf { O } _ { 3 }$ (浓) $\mathsf { \Lambda } = { \mathsf { C } } { \mathsf { u } } { \mathsf { \Lambda } } ( { \mathsf { N } } { \mathsf { O } } _ { 3 } ) { \mathsf { \Lambda } } _ { 2 } + 2 { \mathsf { N } } { \mathsf { O } } _ { 2 }$ ↑ $+ 2 H _ { 2 } O$
(4)装置②中盛放 ${ \sf H } _ { 2 } { \sf O }$ ,使 ${ \mathsf { N O } } _ { 2 }$ 与 ${ \sf H } _ { 2 } { \sf O } _ { \sf \cdot }$ 反应生成NO: $3 N O _ { 2 } + H _ { 2 } O = 2 H N O _ { 3 } + N O$ 故答案为:将 ${ \mathsf { N O } } _ { 2 }$ 转化为NO; $3 N O _ { 2 } + H _ { 2 } O = 2 H N O _ { 3 } + N O$
> ⑤NO通过稀 ${ \mathsf { H N O } } _ { 3 }$ 溶液后,若无红棕色 $. \mathsf { N O } _ { 2 } \mathsf { \bar { \Pi } }$ 产生,说明稀 ${ \mathsf { H N O } } _ { 3 }$ 不能氧化NO
,所以盛放稀 ${ \mathsf { H N O } } _ { 3 }$ 装置的液面上方没有颜色变化即可说明之.装置④中盛放的是浓 ${ \bf H N O } _ { 3 }$ ,若浓 ${ \bf { \cal H N O } } _ { 3 }$ 能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体故答案为:装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色;
(6)要证明是 ${ \sf C u } \mathrm { ~ \tiny ~ ( ~ N O _ { 3 } ) ~ }$ 浓度过高或是溶解了 ${ \mathsf { N O } } _ { 2 }$ 导致装置①中溶液呈绿色,一是可设计将溶解的 ${ \mathsf { N O } } _ { 2 }$ 赶走(a、c方案)再观察颜色变化,二是增大溶液中 ${ \mathsf { N O } } _ { 2 }$ 浓度(d方案),通过观察颜色变化可以判断
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{ \sf a c d }
$$
【点评】本题主要考查 ${ \mathsf { H N O } } _ { 3 }$ 的性质、属物质验证性实验设计,利用对比的方法判断硝酸的性质
物质验证性实验方案的设计如下:
结合已知的物质具有的性质,选择合适的试剂,设计具体实验方案验证物质是否具有该性质.对有毒气体要设计尾气处理装置,防止污染环境