Question

【題目】同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室里用不同的方法分別制取Cu(NO3)2，并在此基礎(chǔ)上探究Cu(NO3)2的化學(xué)性質(zhì)。

（1）甲組同學(xué)直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)制取Cu(NO3)2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（2）乙組同學(xué)查閱了硝酸銅晶體的溶解度曲線（下圖），據(jù)此設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，先將銅粉在空氣中充分灼燒，再將灼燒后的物質(zhì)與適量稀HNO3反應(yīng)，欲從反應(yīng)后的溶液中得到Cu(NO3)2晶體，依次進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮、____________、過濾、洗滌、干燥。乙組同學(xué)認(rèn)為此方案優(yōu)于甲組的方案，理由之一是_____。

（3）丙組同學(xué)用Cu(NO3)2晶體，探究其熱穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)裝置如下所示。（夾持裝置和加熱儀器未畫出）

①充分加熱Cu(NO3)2晶體一段時間后，觀察到U形管中氣體變?yōu)榧t棕色，紅棕色氣體是____________。

②集氣瓶中最終收集到的氣體顏色是____________，U形管中進(jìn)入集氣瓶后顏色發(fā)生變化的原因是___。

③欲證明試管中殘留的黑色粉末是CuO[假設(shè)Cu(NO3)2晶體已全部分解]，實(shí)驗(yàn)方案是___。

④由該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是___。

Answer 1

【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 降溫結(jié)晶 不會產(chǎn)生污染環(huán)境的 NO NO2 無色 3NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO 取少量黑色粉末于試管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到藍(lán)色溶液 Cu(NO3)2 晶體的熱穩(wěn)定性較差

【解析】

（1）銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，據(jù)此書寫；

（2）根據(jù)硝酸銅的溶解度與溫度的關(guān)系分析判斷；

（3）①根據(jù)氣體的顏色判斷氣體的成分；

②二氧化氮溶于水生成硝酸和NO；

③根據(jù)氧化銅能溶于酸溶液中，溶液顯藍(lán)色分析判斷；

④根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析判斷。

（1）甲組同學(xué)直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)制取Cu(NO3)2，同時還有NO和水生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（2）根據(jù)圖像可知硝酸銅的溶解度受溫度影響較大，因此欲從反應(yīng)后的溶液中得到Cu(NO3)2晶體，依次進(jìn)行的操作是：蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。先將銅粉在空氣中充分灼燒，再將灼燒后的物質(zhì)與適量稀HNO3反應(yīng)，因此不會產(chǎn)生污染環(huán)境的NO，所以此方案優(yōu)于甲組的方案。

（3）①充分加熱Cu(NO3)2晶體一段時間后，觀察到U形管中氣體變?yōu)榧t棕色，因此紅棕色氣體是NO2。

②由于二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，所以集氣瓶中最終收集到的氣體顏色是無色，二氧化氮進(jìn)入集氣瓶后顏色發(fā)生變化的原因是由于二氧化氮與水反應(yīng)，方程式為3NO2+H2O＝2HNO3+NO。

③氧化銅是堿性氧化物，能與酸反應(yīng)，則欲證明試管中殘留的黑色粉末是CuO[假設(shè)Cu(NO3)2晶體已全部分解]的實(shí)驗(yàn)方案是取少量黑色粉末于試管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到藍(lán)色溶液。

④根據(jù)以上分析可知，由該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是Cu(NO3)2晶體的熱穩(wěn)定性較差。