高中化学专题4第二单元第三课时硝酸的性质讲义(含解析)苏教版必修1
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高中化学专题4第二单元第三课时硝酸的性质讲义(含解析)苏
教版必修1
硝酸的性质
1.谚语“雷雨发庄稼”涉及到哪些反应?写出反应的化学方程式。
提示:N 2+O 2=====放电2NO
2NO +O 2===2NO 2
3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
2.浓H 2SO 4显示强氧化性的特点是什么?分别写出浓H 2SO 4与Cu 、C 反应的化学方程式。
提示:硫酸中+6价硫被还原,还原产物一般为SO 2
Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O
C +2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑+SO 2↑+2H 2O
3.NH 3为什么具有还原性?写出其发生催化氧化反应的化学方程式。
提示:氨中氮元素呈-3价,为氮元素的最低价,因此具有还原性。
4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O
[新知探究] 探究1 硝酸的物理性质
纯硝酸是一种无色、易溶于水、具有刺激性气味的液体,工业硝酸的质量分数约为69%,常因溶有少量NO 2而略显黄色。
探究2 硝酸的化学性质和用途
(1)具有强酸的通性: 电离方程式为:HNO 3===H ++NO -
3。
(2)不稳定性:见光或受热易分解,化学方程式为:
4HNO 3=====光照2H 2O +4NO 2↑+O 2↑。
(3)强氧化性:
①常温下浓硝酸能使Fe 、Al 等金属钝化。
②与大多数金属(Pt 、Au 除外)反应。
③浓、稀硝酸与铜反应的实验探究。
操作 现象
结论(用化学方程式表示) 溶液中有气泡产生,具支试管
中充满红棕色气体,小试管中
为无色气体 Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ; 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
溶液中有气泡产生,具支试
管、小试管中气体均为无色
3Cu +8HNO 3(稀)=== 3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O
④与非金属(C 、S 、P 等)反应:
浓HNO 3与木炭加热时反应的化学方程式为:
C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 。
⑤能与许多还原性化合物反应:
如SO 2、Na 2SO 3、KI 、FeCl 2等。
(4)硝酸的用途: 重要的化工原料,常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。
[必记结论]
(1)浓、稀HNO 3的氧化性表现在NO -
3中,+5价氮原子在反应中得到电子,被还原,其还原产物为氮的低价化合物,如NO 2、NO 、NH +4等。
(2)与浓H 2SO 4不同,即使是浓硝酸也完全电离,HNO 3===H ++NO -
3,溶液中存在两种氧化性离子:NO -3、H +,在此条件下氧化性:NO -3>H +,即只要存在NO -3,H +不能被还原,不论浓、稀HNO 3,不论在金属活动性顺序中H 前面的,还是H 后面的金属反应,均不能产生H 2。
(3)溶液中若存在NO -3、H +,即相当于稀HNO 3,具有稀HNO 3的性质。
[成功体验]
1.关于硝酸的说法正确的是( )
A .Cu 可以溶解在稀硝酸中并生成H 2
B .浓HNO 3不能与非金属单质反应
C .硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮元素得电子
D .常温下,向浓HNO 3中投入Fe 片,会产生大量的红棕色气体
解析:选C Cu 与稀HNO 3反应生成NO 不产生H 2,A 项错误,浓HNO 3可以与非金属单质反应,B 项错误,常温下,Fe 遇浓HNO 3钝化,不会产生大量NO 2,D 项错误。
2.(好题共享·选自鲁科版教材P 83·T 1)在实验室里,储存在棕色瓶中的试剂是( )
A .浓硝酸
B .浓盐酸
C .浓硫酸
D .氯化钠
解析:选A 浓硝酸见光或受热易分解,故应避光保存。
[新知探究]
探究 工业制备硝酸的生产阶段和尾气处理
(1)硝酸工业制法的生产阶段
①氨氧化生成一氧化氮:
将氨和净化后的空气按一定比例混合,通入转化器。
在转化器中氨和氧气在催化剂的条
件下发生反应生成一氧化氮,化学方程式为:4NH 3+5O 2=====催化剂4NO +6H 2O ,此反应为放热反
应。
②硝酸的生成:
一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮在吸收塔中被水吸收生成硝酸,化学方程式为:2NO +O 2===2NO 2,3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
由反应可看出NO 2只有23
转化为硝酸,为了充分利用原料,节约成本,常在吸收过程中
补充一些空气,使生成的NO再次氧化为NO2,NO2再溶于水生成硝酸和一氧化氮,经过多次循环吸收可以较完全地将NO2转化为硝酸。
(2)硝酸工业尾气处理
从吸收塔出来的气体中尚有少量NO和NO2,不能直接排放到空气中,以免造成污染。
常用碱液吸收,变废为宝,如:
NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O;
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。
[成功体验]
3.工业制硝酸和工业制硫酸的设备中,相同的设备是( )
A.接触室B.沸腾炉C.吸收塔D.转化器
解析:选C 工业制硫酸的三个设备是接触室、沸腾炉和吸收塔,而工业制硝酸的三个设备是转化器、热交换器和吸收塔,所以二者相同的设备是吸收塔。
4.(好题共享·选自鲁科版教材P84·T2)工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同的地方,又有区别。
路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。
(1)写出各变化的化学方程式;如果属于氧化还原反应,指出其中的氧化剂和还原剂。
(2)硝酸生产过程中排放出来的一氧化氮是大气污染物之一。
目前有一种治理方法,是在400℃左右且有催化剂存在的情况下,用氨把一氧化氮还原成无色无毒气体________(填名称)直接排入空气中,有关反应的化学方程式为_______________________________。
答案:(1)
2
续表
2
3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
NO 2 NO 2 N 2+O 2=====放电2NO
O 2 N 2
(2)氮气 4NH 3+6NO =====催化剂400℃5N 2+6H 2O
[新知探究] 教材版本 苏教版教材实验设计
人教版教材实验
设计
实验原理
Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑
+2H 2O
3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+
2NO ↑+4H 2O
设计该实验时,需
要注意以下几个
方面:
1.进行对照实验,
对比Cu 与浓、稀硝酸反应的现象。
2.控制反应的快慢,即控制有毒气体的产量。
3.防止污染空气,注意实验安全。
实验装置
实验药品 铜片、浓硝酸、蒸馏水
实验步骤
①将铜片置于具支试管的底部;②
通过分液漏斗加入2 mL 浓硝酸;③
将产生的气体通入倒置于水槽里充
满水的集气瓶中;④从分液漏斗向
试管中加入5 mL 水,稀释硝酸,继
续收集产生的气体。
现象或结论 铜与浓硝酸剧烈反应生成红棕色
NO 2和Cu(NO 3)2;铜与稀硝酸缓慢反
应生成无色NO 和Cu(NO 3)2
创新发掘
1.分液漏斗的作用是什么?
2.实验中产生的气体能否对环境造
成污染?
3.怎样验证集气瓶中气体的成分?
个性评点
元素化合物的性质实验要注意:①
实验装置要简单、易操作;②要注
意防污染;③要注意节省药品,如
苏教版用水吸释浓硝酸;④对照实
验要同时进行,现象才更明显。
答案:1.(1)向试管加入试剂;(2)控制反应物加入的量,控制反应的进行。
2.气体全部收集,不会对环境造成污染。
3.用导管接入盛放O2的集气瓶,无色气体变红棕色。
[成功体验]
5.[双选](广东高考)下列实验现象预测正确的是( )
A.实验Ⅰ:振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
B.实验Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.实验Ⅲ:微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验Ⅳ:继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应解析:选B、D 实验Ⅰ:Br2能与NaOH溶液反应,上层溶液颜色变浅,A项错误;实验Ⅱ:浓硫酸使蔗糖脱水炭化,生成的SO2气体能使酸性 KMnO4溶液紫色褪去、CO2从溶液中逸出,B项正确;实验Ⅲ:铜与稀HNO3微热,反应生成NO,在广口瓶中NO与O2接触生成红棕色的NO2,C项错误;实验Ⅳ:Fe(OH)3胶体可产生丁达尔效应,D项正确。
6.(北京高考)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。
实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。
由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应。
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。
装置③、④、⑥中盛放的药品依次是__________________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后__________________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是_________________________。
(4)装置②的作用是_________________________________________,
发生反应的化学方程式是_____________________________________。
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是_______________________。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。
甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。
同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确,这些方案中可行的是(选填序号字母)____________。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
解析:(1)根据装置特点和实验目的,装置⑤收集NO,装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2,因为要验证稀硝酸不能氧化NO,所以装置③中应该盛放稀硝酸。
(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2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NO气体逸出。
(3)Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(4)装置②中盛放蒸馏水,使NO 2与H 2O 反应生成NO :3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
(5)NO 通过稀HNO 3溶液后,若无红棕色NO 2产生,说明稀HNO 3不能氧化NO ,所以盛放稀HNO 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HNO 3,若浓HNO 3能氧化NO 则装置④液面的上方会产生红棕色气体。
(6)要证明是Cu(NO 3)2浓度过高或是溶解了NO 2导致装置①中溶液呈绿色,可设计将溶解的NO 2赶走(a 、c 方案)再观察颜色变化,也可在Cu(NO 3)2浓溶液中通入NO 2进行比较观察反应后的颜色变化(d 方案),确定是否是因溶有NO 2引起的。
方案b 中由于Cu(NO 3)2和溶解在其中的NO 2浓度均可发生变化,无法确定是哪一种因素引起的。
答案:(1)3 mol·L -1
稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO 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)Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O
(4)将NO 2转化为NO 3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
(5)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)a 、c 、d
———————————————[关键语句小
结]————————————————
1.硝酸为无色、易挥发、易分解的强酸。
2.浓、稀HNO 3都具有强氧化性,浓HNO 3的还原产物一般为NO 2,稀HNO 3的还原产物一般为NO 。
3.浓、稀HNO 3与Cu 反应,浓HNO 3与碳反应的化学方程式分别为:
Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ,
3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ,
C +4HNO 3(浓)=====△CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O 。
4.工业制HNO 3的反应为
①4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O ;
②2NO+O 2===2NO 2;
③3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO 。
1.表现
(1)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红,后褪色但稀硝酸只能使石蕊溶液变红。
(2)与非金属单质C、S、P等在加热条件下反应,非金属元素被氧化到高价态的氧化物或含氧酸。
(3)金属与HNO3反应一般不生成H2,浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO,极稀HNO3可被还原生成NH4NO3。
(4)在利用HNO3的酸性时,要考虑它的强氧化性。
如FeO与稀硝酸反应时的化学方程式是3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO+5H2O,而不是FeO+2HNO3(稀)===Fe(NO3)2+H2O。
(5)硝酸与铁反应时的产物:
(6)浓硝酸与Cu反应时,若Cu过量,反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2,但随着反应的进行,硝酸浓度变小,其还原产物为NO,最终得到NO2与NO的混合气体。
(7)注意NO-3在离子共存问题的判断中的特殊性。
在水溶液中,NO-3本无氧化性,但当水溶液中有大量H+存在时,NO-3就表现出强氧化性,如在有H+、NO-3存在的溶液中就不能存在Fe2+、S2-、I-、SO2-3、Br-等还原性离子。
2.规律
(1)温度越高,硝酸浓度越大,其氧化性越强。
(2)与硝酸反应时,还原剂一般被氧化成最高价态。
[例1] 在浓硝酸中放入铜片:
(1)开始反应的化学方程式为
________________________________________________________________________,实验现象为__________________________________________________。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为
____________________________________________。
(3)若将12.8 g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜消耗完时,共产生气体5.6 L(标准状况下)。
则所消耗硝酸的物质的量是________。
解析:(1)在浓硝酸中放入铜片,开始反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)铜跟浓硝酸反应时,随着反应的进行,硝酸浓度不断减小,故反应最后阶段发生的是铜与稀HNO3的反应。
(3)产生的5.6 L气体是NO2和NO的混合气体。
根据N原子守恒可算出被还原的HNO3的物质的量,再根据Cu的量可算出显酸性的HNO3的物质的量[Cu反应后转化为Cu(NO3)2,故显酸性的HNO3的物质的量应为Cu的物质的量的2倍]。
消耗HNO3的总物质的量=起酸作用的HNO3的物质的量+被还原(起氧化剂作用)的HNO3的物质的量。
铜的物质的量为:12.8 g
64 g·mol-1
=0.2 mol,
起酸作用的HNO3的物质的量为:0.2 mol×2=0.4 mol,NO2和NO的总物质的量为:
5.6 L
22.4 L·mol-1
=0.25 mol,则起氧化剂作用的HNO3总物质的量为0.25 mol,故总共所消耗的硝酸的物质的量为:0.4 mol+0.25 mol=0.65 mol。
答案:(1)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 铜片逐渐溶解,溶液逐渐变蓝色,有红棕色气体产生
(2)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)0.65 mol
(1)硝酸氧化性的强弱是指硝酸分子中N原子得电子能力的强弱,而不是得电子数的多少。
(2)在有关硝酸参与的反应中,当有低价态含氮产物生成时,表现硝酸的氧化性;当有硝酸盐生成时,表现硝酸的酸性。
在例1(1)中再加入少量稀硫酸,会产生什么样的现象?为什么?
解析:反应停止后,反应体系中有:Cu、Cu2+、NO-3,加入稀硫酸后,H2SO4电离出 H +,又“生成了HNO
3”,故又会有Cu溶解。
答案:Cu又会溶解,铜片上产生气泡;加入稀H2SO4后,H2SO4电离出H+,与原溶液中的NO-3构成强氧化性条件
硝酸与金属反应计算的四个守恒、一个关系、一个技巧:
1.四个守恒
(1)得失电子守恒:金属失电子的物质的量=n(NO2)+3n(NO)。
(2)氮原子守恒:n(HNO3)总=n(HNO3)余+xn[M(NO3)x]+n(NO2)+n(NO)。
(3)电荷守恒:反应后溶液中c(NO-3)=c(H+)+x·c(M x+)。
(4)若向反应后溶液中加入NaOH溶液恰好使M x+沉淀完全,此时溶质为NaNO3,则存在n(Na+)=n(NO-3)=n(HNO3)总-n(NO)-n(NO2)。
2.一个关系
起酸性作用的HNO3的物质的量是与HNO3反应的金属物质的量和金属所带电荷数的乘积,可表示为n(HNO3)酸性=xn(M x+),即反应中转移的电子的物质的量。
3.一个技巧
利用离子方程式计算,如果是HNO3和H2SO4混合液跟金属反应,当金属足量时,不能用化学方程式计算,应用离子方程式3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O计算,因为M(NO3)x 的NO-3可借助H2SO4提供的H+继续与金属反应。
[例2] 将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
请回答:
(1)NO的体积为________ L,NO2的体积为________L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________ mol·L-1。
解析:(1)Cu与HNO3反应过程中,Cu作还原剂失去电子等于HNO3作氧化剂得到的电子,即得失电子守恒,有n(Cu)×2=n(NO)×3+n(NO2)×1,即
32.64 g 64 g·mol -1×2=V NO 22.4 L·mol -1×3+11.2 L -V NO
22.4 L·mol
-1,得V (NO)≈5.8 L,V (NO 2)=5.4 L 。
(2)硝酸与Cu 反应中,硝酸显酸性和氧化性,其中显氧化性的硝酸全部转化为NO 、NO 2,显酸性的硝酸和过量的硝酸全部与加入V mL a mol·L -1的NaOH 完全反应,当溶液中的 Cu 2+全部转化为沉淀时,所得溶液为NaNO 3溶液,则整个过程中作酸用的硝酸为: n (HNO 3)
作酸用=n (NaOH)=V ×10-3 L×a mol·L -1=aV ×10-3 mol ,根据N 元素守恒,作氧化剂的硝酸
与生成的气体的物质的量相等,则有n (HNO 3)被还原=n (气体)=
11.2 L
22.4 L·mol -1=0.5 mol 。
n (HNO 3)=n (HNO 3)作酸用+n (HNO 3)被还原=aV ×10-3 mol +0.5 mol 。
答案:(1)5.8 5.4 (2)
aV ·10-3+0.50.14
将0.1 mol 铜与40 mL 10 mol·L -1 HNO 3充分反应后,溶液中含a mol H +。
由此可知( )
A .生成的气体在标准状况下的体积为4.48 L
B .生成的气体在标准状况下的体积为1.49 L
C .被还原的硝酸的物质的量为(0.2-a ) mol
D .反应后溶液中所含NO -3的物质的量为0.2 mol
解析:选C 溶液中含有H +,则HNO 3过量,在反应过程中变稀,实际上发生了两个反应,反应消耗的HNO 3包括起酸的作用和氧化剂作用两部分,前者反应后以Cu(NO 3)2形成存在,后者被还原后生成NO 2、NO 气体,Cu +2HNO 3(酸)~Cu(NO 3)2,HNO 3(氧化剂)~NO 2(或NO),作酸用的硝酸为0.2 mol ,生成的气体为NO 、NO 2的混合气体,溶液中有a mol 的HNO 3过量,则被还原的HNO 3为(0.4-a -0.2) mol ,即生成的气体的物质的量为(0.4-a -0.2) mol ,溶液中的NO -3由过量的HNO 3和Cu(NO 3)2中NO -3组成为(a +0.2) mol 。
[课堂双基落实]
1.下列反应中,硝酸既表现了氧化性又表现了酸性的是( )
A.C+浓HNO3B.Cu+稀HNO3
C.CuO+浓HNO3 D.NaOH+HNO3
解析:选B 浓HNO3与C反应只表现氧化性,与CuO、NaOH反应只表现酸性,与Cu反应生成NO2表现氧化性,生成Cu(NO3)2表现酸性。
2.通过一步反应不能直接完成的是( )
①N2―→NO2②NO2―→NO③NH3―→N O
④NH3―→NO2⑤Cu―→Cu(NO3)2
⑥HNO3―→NO2
A.①⑥ B.②⑤
C.④⑤ D.①④
解析:选D 要实现N2―→NO2需经两步:N2―→NO―→NO2;实现NH3―→NO2也需两步:NH3―→NO―→NO2。
3.有关硝酸化学性质的叙述中,正确的是( )
A.稀硝酸使红色石蕊试纸变蓝
B.硝酸能与Na2CO3反应,但不生成CO2
C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
解析:选D 稀HNO3显酸性,不可能使红色石蕊试纸变蓝,A项错误;B项发生复分解反应,可以生成CO2;C项,HNO3有强氧化性,可以氧化H2S气体,不能用于制取H2S。
4.相同质量的铜片分别投入到足量的下列四种酸中(必要时可加热),充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是( )
①浓硫酸②浓硝酸③稀硫酸④稀硝酸
A.②④①③ B.②①④③
C.①②④③ D.③④①②
解析:选B 1 mol Cu与浓硫酸反应可生成1 mol SO2,1 mol Cu与浓硝酸反应可生成2 mol NO2,1 mol Cu与稀硝酸反应可生成2/3 mol NO,Cu与稀硫酸不反应。
5.某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞b ,试管d 中加水至浸没长导管口,塞紧试管c 和d 的胶塞,加热c ,其目的是_________________________________。
(2)在d 中加适量NaOH 溶液,c 中放一小块铜片,由分液漏斗a 向c 中加入2 mL 浓硝酸。
c 中反应的化学方程式是:_______________________________________。
再由a 向c 中加2 mL 蒸馏水,c 中的实验现象是____________________。
(3)下表所示的是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是___________________________,理由是______________________________。
方案
反应物 甲
Cu 、浓硝酸 乙
Cu 、稀HNO 3 丙
Cu 、O 2、稀HNO 3
解析:(1)关闭b ,d 中加水浸没导管口;这形成一段封闭气体,很容易想到是检查装置的气密性。
(2)先后实验是铜与浓、稀硝酸的反应。
(3)三种方案如下:
甲:Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O ;
乙:3Cu +8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O ;
丙:2Cu +O 2=====△2CuO ,
CuO +2HNO 3===Cu(NO 3)2+H 2O 。
三种方案相比,丙方案消耗酸最少,没有污染性气体产生,体现了环保、节约资源的原则。
答案:(1)检查装置气密性
(2)Cu +4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 反应变缓,气体颜色变淡
(3)丙 耗酸量最少,无污染性气体产生。