實(shí)驗(yàn)探究銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)探究銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第1頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（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2mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。再由a向c中加2mL蒸餾水，c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

。（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

，理由是

。第2頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六方案反應(yīng)物甲Cu、濃HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3第3頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（4）該小組還用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步驟為

，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

。但此實(shí)驗(yàn)的不足之處是

。第4頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六解析

加2mL蒸餾水，濃HNO3的濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。甲：Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O乙：3Cu+8HNO3（?。?Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O丙：2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3(稀)Cu(NO3)2+H2O甲、乙分別有污染環(huán)境的NO2和NO生成，而且甲、乙、丙制取相同質(zhì)量的Cu(NO3)2時(shí)，耗硝酸分別為：4mol、mol、2mol，所以丙方案最佳。第5頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六答案

(1)檢查裝置氣密性（2）Cu+4HNO3(濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O反應(yīng)變緩，氣體顏色變淡（3）丙耗酸量最少，無(wú)污染（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固體KMnO4，由a向c中加入濃鹽酸c中有黃綠色氣體產(chǎn)生，d中溶液變?yōu)辄S棕色沒(méi)有處理尾氣第6頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六【實(shí)驗(yàn)探究2】某課外小組對(duì)污染大氣的部分非金屬氧化物進(jìn)行探究。查資料得知，利用催化劑可使汽車尾氣中的一氧化碳和氮氧化物大部分發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氮?dú)?。該小組在實(shí)驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（部分夾持裝置已略去）。第7頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六①實(shí)驗(yàn)前關(guān)閉旋塞K，先通氮?dú)馀艃粞b置中的空氣，其目的是

。②裝置Ⅲ的主要作用是

。③加熱停止后，打開旋塞K，放入適量氧氣時(shí)，裝置Ⅱ中可觀察到的現(xiàn)象是

。④該套裝置中有不完善之處，還應(yīng)在裝置Ⅳ后補(bǔ)充

。⑤工業(yè)上通常用氫氧化鈉溶液吸收一氧化氮、二氧化氮的混合氣體。相關(guān)反應(yīng)為：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O、NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O。將體積之比為2∶3的NO和NO2的混合氣體通入足量的氫氧化鈉溶液中，氣體完全反應(yīng)后，所得溶液中=

。第8頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六解析

①CO具有還原性，且與空氣混合達(dá)到一定比例時(shí)易爆炸，所以反應(yīng)之前，應(yīng)向裝置中通入N2趕出裝置內(nèi)的空氣，以免出現(xiàn)爆炸事故。②CO和NO在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成N2和CO2，通過(guò)裝置Ⅲ中澄清石灰水是否變渾濁來(lái)驗(yàn)證是否生成了CO2。③由于有部分NO沒(méi)有轉(zhuǎn)化為N2，向裝置中通入空氣時(shí)，裝置Ⅱ中的NO與O2反應(yīng)生成紅棕色NO2。④由于尾氣中仍殘留未反應(yīng)的有毒的CO、NO氣體，所以應(yīng)在裝置Ⅳ后面增加尾氣處理裝置。第9頁(yè)，共10頁(yè)，2023年，2月20日，星期六⑤設(shè)NO為2mol,則NO2為3mol，要使NO、NO2被完全吸收，則2molNO、2molNO2與NaOH反應(yīng)生成4molNaNO2,1molNO2與NaOH反應(yīng)生成0.5molNaNO3、0.5molNaNO2,故所得溶液中n(NaNO3)=0.5mol,n(NaNO2)=4.5mol,故n（NaNO3）/n(NaNO2