Question

3．硝酸銅（藍色固體）是一種重要的工業產品，小歡探究硝酸銅在加熱條件下的反應產物．

【實驗步驟】
步驟Ⅰ：用如圖甲所示裝置加熱硝酸銅，發現固體由藍色逐漸變黑，同時產生紅棕色、有刺激性氣味的氣體，帶火星的木條復燃；
步驟Ⅱ：將反應后試管中的固體加水充分溶解、過濾、洗滌，向濾渣中加入足量稀硫酸，發現固體全部溶解，得到藍色溶液；
步驟Ⅲ：在圖甲的試管和集氣瓶之間連上圖乙所示的裝置，重新進行加熱硝酸銅的實驗，發現集氣瓶中氣體呈無色，也能使帶火星的木條復燃．
【查閱資料】
①含氮化合物中，只有NO₂是紅棕色、有刺激性氣味的氣體．
②在相同狀況下，氣體的體積比等于其分子個數比．
請回答：
（1）硝酸銅分解生成的紅棕色氣體經過裝置乙后變成無色氣體，可見NO₂具有沸點低（選填“高”或“低”）的性質；步驟Ⅲ的集氣瓶中的無色氣體是氧氣
（2）綜合分析實驗結果及相關信息可知，Cu（NO₃）₂受熱分解的化學方程式為2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑．
（3）依據實驗步驟Ⅰ的現象以及細線②，可以推出NO₂可能具有助燃性的結論，理由是硝酸銅分解生成的氣體中NO₂與O₂的體積比為4：1，O₂所占的體積分數與空氣中O₂的體積分數相同，分解生成氣體能使帶火星木條復燃而空氣不能，說明NO₂有助燃性．

Answer 1

分析 （1）根據NO₂氣體易液化，通過含冰制冷劑能將其液化；從而與其他氣體分離，剩余的氣體仍可以使帶火星木條復燃，說明Cu（NO₃）₂受熱分解還生成了氧氣解答；
（2）根據實驗結果，Cu（NO₃）₂受熱分解生成CuO、NO₂、O₂，故可書寫化學方程式；
（3）過化學反應，硝酸銅分解生成的氣體中NO₂與O₂的體積比為4：1，O₂所占的體積分數與空氣中O₂的體積分數相同，分解生成氣體能使帶火星木條復燃而空氣不能，說明NO₂有助燃性；

解答 解：（1）硝酸銅分解生成的紅棕色氣體經過裝置乙后變成無色氣體，可見NO₂具有沸點低的性質；剩余的氣體仍可以使帶火星木條復燃，說明Cu（NO₃）₂受熱分解還生成了氧氣，故步驟Ⅲ的集氣瓶中的無色氣體是氧氣；
（2）根據實驗結果，Cu（NO₃）₂受熱分解生成CuO、NO₂、O₂，故可書寫化學方程式2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
（3）通過化學反應，硝酸銅分解生成的氣體中NO₂與O₂的體積比為4：1，O₂所占的體積分數與空氣中O₂的體積分數相同，分解生成氣體能使帶火星木條復燃而空氣不能，說明NO₂有助燃性；
故答案為：
（1）低；氧氣；
（2）2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
（3）硝酸銅分解生成的氣體中NO₂與O₂的體積比為4：1，O₂所占的體積分數與空氣中O₂的體積分數相同，分解生成氣體能使帶火星木條復燃而空氣不能，說明NO₂有助燃性．

點評 本題考查了化學方程式的書寫，又考查了同學們實驗方案的設計，難度較大，注意根據實驗目的設計實驗方案．