Question

【题目】硝酸铜为蓝色固体，溶于水可得蓝色溶液。某实验小组同学用如图装置加热硝酸铜，发现固体由蓝色逐渐变黑，同时产生红棕色有刺激性气味的气体，带火星的木条复燃。

（提出问题）硝酸铜在加热条件下到底发生了怎样的反应？

（查阅资料）

(1)氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式：CuO+H2SO4 CuSO4+H2O

(2)含氮化合物中，只有NO2是红棕色、有刺激性气味的气体。

(3)NO2有助燃性，能使带火星的木条复燃

（猜想假设）

Cu(NO3)2受热分解除了生成_____________，还可能生成了CuO和O2。

（进行实验）

实验操作	实验现象	实验结论
（1）将反应后试管中的固体加水充分溶解，过滤，洗涤，向滤渣中加入____________，加热	固体全部溶解，得到_____色溶液	硝酸铜分解生成了氧化铜。
（2）在图A的试管和集气瓶之间连上图B所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验	集气瓶中气体为无色，带火星木条复燃	硝酸铜分解________（“有”或“无”）氧气生成。

步骤（2）是同学们查阅了新的资料后才设计完成的。该资料体现的是有关二氧化氮______的物理性质信息。

（获得结论）根据实验结果，Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为________________。

（反思与评价）

已知相同状况下，气体的体积比等于其分子个数比。据此，同学们认为，即使没有资料③，依据实验结论和“加热硝酸铜产生的气体能使带火星的木条复燃”的实验现象，也能推出NO2可能具有助燃性。理由是_____________________。

Answer 1

【答案】 NO2 足量稀硫酸 蓝 有 NO2的沸点（或低温下NO2能否变成液态或固态物质） 2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑ 硝酸铜分解生成的气体中NO2与O2的体积比为4:1，O2所占的体积分数与空气中O2的体积分数基本相同，分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能，说明NO2有助燃性

【解析】根据所学知识和题中信息知，加热硝酸铜，发现固体由蓝色逐渐变黑，同时产生红棕色有刺激性气味的气体，带火星的木条复燃。【提出问题】硝酸铜在加热条件下到底发生了怎样的反应？【猜想假设】Cu(NO3)2受热分解除了生成NO2，还可能生成了CuO和O2，含氮化合物中，只有NO2是红棕色、有刺激性气味的气体，)NO2有助燃性，能使带火星的木条复燃。【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
（1）将反应后试管中的固体加水充分溶解，过滤，洗涤，向滤渣中加入足量稀硫酸，加热	固体全部溶解，得到蓝色溶液	硝酸铜分解生成了氧化铜，氧化铜呈黑色，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜蓝色溶液。
（2）在图A的试管和集气瓶之间连上图B所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验	集气瓶中气体为无色，带火星木条复燃	硝酸铜分解有氧气生成，氧气可以使带火星木条复燃。

步骤（2）是同学们查阅了新的资料后才设计完成的。该资料体现的是有关二氧化氮的沸点（或低温下NO2能否变成液态或固态物质）的物理性质信息。【获得结论】根据实验结果，Cu(NO3)2受热分解的化学方程式为2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。【反思与评价】相同状况下，气体的体积比等于其分子个数比。依据实验结论和“加热硝酸铜产生的气体能使带火星的木条复燃”的实验现象，也能推出NO2可能具有助燃性。理由是硝酸铜分解生成的气体中NO2与O2的体积比为4:1，O2所占的体积分数与空气中O2的体积分数基本相同，分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能，说明NO2有助燃性。

点睛∶这是一道实验探究题，Cu(NO3)2受热分解除了生成NO2，还可能生成了CuO和O2。含氮化合物中，只有NO2是红棕色、有刺激性气味的气体。)NO2有助燃性，能使带火星的木条复燃。