Question

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。

(1)實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)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(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。

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

方案	反應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________________。

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(chǎn)生，d中生成白色膠狀物質(zhì)(或白色沉淀)

【解析】分析：（1）實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置氣密性；

（2）濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；

（3）根據(jù)反應(yīng)中是否產(chǎn)生污染性氣體以及反應(yīng)物利用率是否達(dá)到100%分析；

（4）根據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的原理分析。

詳解：（1）實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)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(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為. Cu＋4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；

（3）方案甲是銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，二氧化氮和水，有污染氣體生成，不能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念；方案乙是稀硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅，一氧化氮和水，有污染氣體生成，不能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念；丙是利用銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和硝酸反應(yīng)生成硝酸銅，反應(yīng)過(guò)程中無(wú)污染氣體生成，能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念，答案選丙；

（4）要證明酸性強(qiáng)弱，應(yīng)該采用強(qiáng)酸制取弱酸的方法檢驗(yàn)，鹽酸酸性最強(qiáng)，所以a中盛放鹽酸，鹽酸和碳酸鈣或碳酸鈉反應(yīng)制取二氧化碳，二氧化碳和硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸沉淀，則c中盛放碳酸鈣或碳酸鈉、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(yīng)生成硅酸沉淀，看到的現(xiàn)象是c中有氣泡產(chǎn)生，d中生成白色膠狀物質(zhì)。