《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

17.(2024·河南周口模拟)某兴趣小组设计实验验证铜与浓硝酸、稀硝酸的反应，装置如图所示(夹持装置未画出)：

实验一：验证铜与浓硝酸的反应
按图示连接好装置，______________后，装入药品，关闭K₂、K₃，打开K₁，一段时间后，再关闭K₁，打开K₂，加入足量的浓硝酸。
实验二：验证铜与稀硝酸的反应
待装置B中反应完全后……
回答下列有关问题：
(1)实验一中的横线上应填入的内容是________________；装置B中装浓硝酸的仪器名称是________。
(2)实验一中“关闭K₂、K₃，打开K₁”的目的是______________________________。
(3)装置B中发生反应的离子方程式为______________________。
(4)实验二的后续操作顺序为________(填字母)，打开止水夹后装置C的具支试管中的现象为______________________________。
a.打开止水夹 b.打开K₁ c.打开K₃，加入蒸馏水 d.关闭K₁ e.插入铜丝
(5)实验结束后，有同学观察到装置B中溶液呈绿色，装置C中溶液呈蓝色。小组同学认为颜色不同的原因可能如下：
猜想1：硝酸铜溶液的物质的量浓度不同，溶液颜色不同，浓度小时呈蓝色，浓度大时呈绿色。
猜想2：NO₂溶解在硝酸铜溶液中，导致溶液颜色不同。
继续实验，打开K₁，一段时间后，装置B中溶液变为蓝色，说明________可能成立，请设计实验验证另一猜想的可能性：______________________________。

答案：
(1)检验装置的气密性　分液漏斗
(2)排尽装置内的空气，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化
(3)Cu＋2NO₃⁻＋4H⁺ = Cu²⁺＋2NO₂↑＋2H₂O
(4)bceda　液面上方出现红棕色气体
(5)猜想2　　取装置C中的溶液适量于试管中，加入Cu(NO₃)₂固体，若溶液变为绿色，说明猜想1成立
解析：研究铜与浓、稀硝酸反应的差异，先利用二氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化，装置B中滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，在C中验证铜和稀硝酸的反应，最后进行尾气处理。
(1)装置连接后首先需要做的是检验装置的气密性；装置B中装浓硝酸的仪器名称是分液漏斗。
(2)由于装置中含有空气，会干扰NO检验，所以实验一中“关闭K₂、K₃，打开K₁”的目的是排尽装置内的空气，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化。
(3)装置B中浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，发生反应的离子方程式为Cu＋2NO₃⁻＋4H⁺ = Cu²⁺＋2NO₂↑＋2H₂O。
(4)实验二是验证铜与稀硝酸的反应，因此首先把生成的二氧化氮转化为硝酸，所以后续操作顺序为待装置B中反应完全后打开K₁、打开K₃，加入蒸馏水、插入铜丝、关闭K₁、打开止水夹，即bceda，打开止水夹后氧气把NO氧化为二氧化氮，则装置C的具支试管中的现象为液面上方出现红棕色气体。
(5)继续实验，打开K₁，一段时间后，装置B中溶液变为蓝色，由于A装置中二氧化碳把二氧化氮带出，因此说明猜想2可能成立，要验证猜想1的可能性，实验方案为取装置C中的溶液适量于试管中，加入Cu(NO₃)₂固体，若溶液变为绿色，说明猜想1成立。