Question

【題目】某興趣小組設計出下圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”實驗，以探究化學實驗的綠色化。

（1）實驗前，關閉活塞b，試管d中加水至浸沒長導管口，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中反應的化學方程式是____________________。再由a向c中加2 mL蒸餾水，c中的實驗現象是 ___________________________。

（3）下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現綠色化學理念的最佳方案是_____________。理由是_____________。

方案	反應物
甲	Cu、濃HNO3
乙	Cu、稀HNO3
丙	Cu、O2、稀HNO3

Answer 1

【答案】 檢查裝置氣密性。 Cu+4HNO3（濃）Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O 反應變緩，氣體顏色變淡。 丙 耗酸量最少，無污染境。

【解析】（1）因實驗前要檢查裝置氣密性，這是檢查裝置氣密性的常見方法；（2）銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、NO2和H2O，反應的方程式為Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，由a向c中加2mL蒸餾水，硝酸進行的稀釋，反應變緩，同時因二氧化氮能與水反應：3NO2+2H2O=2HNO3+NO，c中氣體顏色變淺；（3）甲方案：銅與濃硝酸制取硝酸銅時的方程式是：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，生成的NO2會造成大氣污染，硝酸的利用率為1/2；乙方案：銅與稀硝酸制取硝酸銅時的方程式是：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成的NO也會造成大氣污染，硝酸的利用率為3/4；丙方案：此過程用方程式可表示為：2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O，從過程可以看出該過程不會產生有毒氣體，環保且沒有多消耗原料，因此最佳方案是丙。