Question

【題目】某興趣小組設計出如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______________________________________。

（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__________。

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

（4）該小組還用上述裝置進行實驗證明酸性：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_________；實驗現象為_______________________。

但此實驗存在不足之處，改進的措施是___________________________。

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中有氣泡產生，d中生成白色膠狀物質(或白色沉淀) 在c、d之間連接一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶

【解析】

（1）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，c中氣體膨脹，d中產生氣泡，停止加熱，d中導管內產生一段水柱，則證明裝置氣密性良好；

（2）銅和濃硝酸反應的方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

（3）綠色化學即原子節約化學,即所有反應物(的原子)全部(一定是嚴格的全部)生成所需產物，，丙符合；

（4）根據強酸制弱酸的原理，a中加稀鹽酸，b中加大理石，c中有氣泡，則證明HCl＞H2CO3，d中加入Na2SiO3溶液，d有白色沉淀，則證明H2CO3＞H2SiO3；因鹽酸具有揮發性，所以二氧化碳氣體中可能含有氯化氫，氯化氫和Na2SiO3能生成硅酸沉淀，所以在c、d之間連接一個盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，除去氯化氫。