某研究性学习小组设计如下图所示装置,用浓硝酸、铜片、稀硫酸、水等四种试剂进行实验,探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察它们的还原产物。填写下列空白。实验探究(1
【实验探究】
(1)探究浓硝酸的强氧化性
将过量铜片置于具支试管的底部,通过分液漏斗往具支试管中加入少量浓硝酸,用排水法收集产生的气体。
①在具支试管中观察到实验现象是__________________________________。
②具支试管中发生反应的化学方程式为:____________________________。
(2)探究稀硝酸的强氧化性
①上述反应完成后,欲进一步探究稀硝酸的强氧化性,紧接着简便、合理的实验操作是:
________________________________________________________。
②能证明稀硝酸与铜反应的还原产物为NO的实验现象是______________(填标号)。
A.c中收集到无色气体
B.c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C.b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
【实验反思】
(1)某同学提出,实验过程中若操作不慎,易出现倒吸现象。对该实验装置进行改进的方案是:可在b与c之间连接____________________________(填装置的名称)。
(2)利用该装置先进行铜与浓硝酸的反应,再进行铜与稀硝酸反应的实验顺序的合理性是:
_____________________________________________________________________。
【问题讨论】
在用等质量的铜片与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)分别反应时,发现反应后所得溶液前者呈绿色,后者呈蓝色。针对此现象,同学们进行讨论,提出两种意见:
①认为两溶液所显颜色不同的原因,是因为Cu 2+ 浓度的差异引起的。
②认为前者溶液呈绿色是因为生成的红棕色NO 2 气体溶解于溶液中引起的。
你认为上述意见______________(填“①”或“②”)合理。(注:若选填①,下题中只答Ⅰ;若选填②,下题中只答Ⅱ)Ⅰ.如果你认为合理,理由是____________________________。
Ⅱ.如果你认为合理,请设计一个简单的实验进行验证:____________________________。
解析:
[实验探究](1)①溶液变为绿色,开始时放出红棕色气体,随后气体的颜色逐渐变浅。②Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2)①利用分液漏斗向具支试管中加入适量稀硫酸,又开始进行反应②NO2与水反应生成NO,故C项操作正确[实验反思](1)b与c之间连接安全瓶(2)利用Cu与浓硝酸反应生成的NO2把具支试管中的空气排出,有利于观察Cu与稀硝酸反应的还原产物。[问题讨论]②合理;将绿色溶液加水稀释,得到蓝色溶液(或将蓝色的溶液中通入NO2气体,溶液变成绿色。)
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