Question

【題目】資料表明：赤熱銅能與NO2反應。某小組設計了如下實驗裝置進行探究，探究固體產物的成分，氣體產物是N2還是NO。

已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ；

NO和FeSO4溶液反應：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)；

Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

請回答下列問題：

（1）A中反應的化學方程式為________________________。

（2）檢查裝置氣密性，裝好藥品，然后實驗的正確操作順序是____________

①關閉K1，打開K2 ②打開分液漏斗活塞

③打開K1，關閉K2 ④點燃C處酒精燈

（3）實驗過程中，D裝置中的現象是____________，能否根據D裝置中的現象確認C中有無NO生成? ______，理由是________________________。

（4）E裝置的作用是____________。

（5）當銅粉完全反應后，實驗小組對反應后的固體成分提出以下猜想：①只有CuO；②只有Cu2O；有同學認為可通過簡單的定性實驗即可判斷猜想①是否成立，其實驗方法是_____________________。

（6）實驗中E裝置自始至終未顯棕色，小組最后通過定量實驗得到如下數據。

C裝置質量			F裝置氣體的體積(已折算為標準狀況)
玻管質量	Cu質量	反應后(玻管+生成物)
mg	1.92g	(m+2.24)g	112mL

據此寫出實驗時實際發生反應的化學方程式________________________。

Answer 1

【答案】 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③②①④ 有氣泡產生，紫紅色溶液顏色變淺(褪色) 否 NO2與H2O反應生成NO(或NO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色也給分) 檢驗是否有NO或檢驗NO是否被吸收完 取C中固體于試管中，加入足量的稀硫酸充分反應，若固體完全溶解，則產物只有CuO 6Cu+2NO22CuO+2Cu2O+N2

【解析】（1）A中發生銅與濃硝酸的反應，化學方程式為Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

（2）首先打開K1，關閉K2，打開分液漏斗活塞反應開始進行，產生的NO2將裝置中的空氣排干凈，然后關閉K1，打開K2 ，點燃C處酒精燈，此時注意觀察D、E中的現象，所以正確順序為③②①④。

（3）已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ，所以D中出現的現象應該是：有氣泡產生，紫紅色溶液顏色變淺(褪色)。NO2與H2O反應生成NO，NO2也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以僅憑這一現象并不能說明 C中有NO生成，答案為：有氣泡產生，紫紅色溶液顏色變淺(褪色) ；否；NO2與H2O反應生成NO(或NO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色)；

（4）已知NO和FeSO4溶液反應：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)，所以E裝置可以檢驗是否有NO或檢驗NO是否被吸收完。

（5）根據已經Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，用稀酸可以檢驗是否有Cu2O，若有Cu2O可以看到單質Cu生成，故答案為：取C中固體于試管中，加入足量的稀硫酸充分反應，若固體完全溶解，則產物只有CuO；

（6）實驗中E裝置自始至終未顯棕色，說明沒有生成NO，那產物應該是N2，F裝置收集到氣體為氮氣，n(N2)=0.112L/22.4L/mol=0.005mol，增加O的質量=m+2.24-m-1.92=0.32g，進一步求出n(O)=0.32g/16g/mol=0.02mol，所以n(NO2)=0.01mol，物質的量比等于化學計量數比，所以可以寫出化學反應方程式為6Cu+2NO22CuO+2Cu2O+N2。