【题目】某化学学习小组采用下列装置，对浓硫酸与木炭的反应进行探究。
请回答下列问题：
（1）检查装置气密性后，将燃料匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学反应方程式是___________。
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为_______(写化学式)。
(3)装置B的作用是________________________。
(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。（假设装置内空气已排净，D瓶中收集的气体仅为产物）。
①下列对该气体的检验方法合适的是________(填序号)。
A. 敞口观察集气瓶内气体的颜色变化
B. 将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红
C. 将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃
②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是___。（用相关化学方程式表示）。
(5)若将木炭改为铜片，再用等质量的铜片分别与等体积的浓硝酸、稀硝酸(硝酸均过量)反应时，发现反应后所得溶液前者呈绿色，后者呈蓝色。针对此现象，同学们进行讨论，提出两种意见:①认为两溶液所显颜色不同是由Cu2+浓度的差异引起的。②认为前者溶液呈绿色，是因为生成的红棕色NO2溶解于溶液中引起的。
你认为上述意见________ (填“①”或“②”)合理。请设计一个简单的实验进行验证:____。
【答案】 红棕色 C+4HNO3(浓) 
4NO2↑+CO2↑+2H2O BaCO3 防倒吸 AC 4HNO34NO2↑ + O2↑ + 2H2O ② 向显蓝色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2(或其他合理答案)
【解析】(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈瓶中的气体为红棕色；产生该气体的化学反应方程式是：C+4HNO3(浓) 
4NO2↑+CO2↑+2H2O； (2)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3不溶解以沉淀形式析出，白色沉淀为BaCO3； (3)装置B可以防止装置C中酸性气体因溶解速率太快而出现倒吸；(4)①A、NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，选项A正确；B、NO和O2均不具有酸性，不能用润湿的蓝色石蕊试纸进行检验，选项B错误；C、O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，选项C正确。答案选AC；②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应，则氧气的来源是4HNO34NO2↑ + O2↑ + 2H2O；(5)因Cu的质量相等，且浓、稀HNO3均过量，Cu完全反应生成的Cu(NO3)2的浓度相等，溶液中的c(Cu2＋)是一样的，①不合理，②合理。既然②是由红棕色NO2溶于溶液中引起的，只要将NO2除去或者在Cu与稀HNO3反应后向显蓝色的Cu(NO3)2溶液的反应器中通入NO2即可验证。
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2021-12-22
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