Question

【題目】為了探究Cu(NO3)2 的氧化性和熱穩定性，某化學興趣小組設計了如下實驗。

Ⅰ．Cu(NO3)2 的氧化性

將光亮的鐵絲伸入Cu(NO3)2 溶液中，一段時間后將鐵絲取出。為檢驗溶液中Fe 的氧化產物，將溶液中的Cu2+除盡后，進行了如下實驗。可選用的試劑KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

請完成下表：

操作	反應或現象	結論
（1）取少量除盡 Cu2+后的溶液于試管中，加入__溶液，振蕩	現象____	存在 Fe3+
（2）取少量除盡 Cu2+后的溶液于試管中，加入 K3[Fe(CN)6]溶液，振蕩	離子方程式____	存在 Fe2+

Ⅱ．Cu(NO3)2 的熱穩定性

在如圖所示的實驗裝置A 中，用酒精噴燈對Cu(NO3)2 固體加強熱，產生紅棕色氣體，在裝置C中收集到無色氣體，經驗證為O2。當反應結束以后，試管中殘留固體為紅色。

（1）裝置B 的作用是_______ 。

（2）從實驗安全角度考慮，需要在A、B 間加入裝置M，請在方框中畫出M 裝置。_________

（3）下圖為Cu(NO3)2 樣品高溫過程的熱重曲線（樣品質量分數w%隨溫度變化的曲線）。Cu(NO3)2 加熱到200℃的化學方程式為___________ ，繼續高溫至1000℃生成_______（填化學式）固體。

。

Answer 1

【答案】KSCN 溶液變紅 3Fe2++2[Fe(CN)6]2-= Fe3[Fe(CN)6]2↓ 除去NO2 2Cu(NO3)2=2CuO+4NO2↑+O2↑ Cu2O

【解析】

Ⅰ．鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液驗證鐵離子的存在；亞鐵離子的檢驗是K3[Fe(CN)6]溶液和亞鐵離子結合生成藍色沉淀，據此進行解答；

Ⅱ．(2)根據題意裝置A中用酒精噴燈強熱，產生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置C中收集到無色氣體，可知裝置B中二氧化氮與氫氧化鈉溶液發生反應；

(3)為了防止C裝置中的液體到吸入發生裝置A，需要在A、B 間加入安全瓶，有緩沖作用；

(4)根據M(Cu(NO3)2)×w%=固體產物的摩爾質量或倍數求出摩爾質量，然后求出分子式，據實驗可知還有產物二氧化氮與氧氣，然后書寫方程式。

Ⅰ．取少量除盡Cu2+后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩，若含有鐵離子溶液會變血紅色，驗證亞鐵取少量除盡Cu2+后的溶液于試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，K3[Fe(CN)6]和亞鐵離子反應生成藍色沉淀，方程式為：2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+═Fe3[Fe(CN)6]2↓；

Ⅱ．(2)裝置B的作用是除去混合氣體中的NO2；

(3)安全瓶中導氣管略露出膠塞，如圖：，可以防止C裝置中的液體到吸入發生裝置A；

(4)Cu(NO3)2加熱到200℃時，M(Cu(NO3)2)×w%=188g/mol×42.6%=80g/mol，恰好是CuO的摩爾質量，據實驗可知還有產物二氧化氮與氧氣，方程式為：；繼續高溫至1000℃時，M(Cu(NO3)2)×w%=188g/mol×38.3%=72g/mol，恰好是固體Cu2O的摩爾質量的一半，故產物為固體Cu2O。