Question

【题目】硝酸铜是制备系催化剂的重要原料，某兴趣小组对它开展了以下研究．

硝酸铜的制备研究

该小组同学查阅资料发现有三种设计方案可供选用：

与稀硝酸反应制取：

与浓硝酸反应制取：

通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取：

甲同学认为三种方案的反应都可以在铁制容器中进行，乙同学认为______填“可行”“不可行”，理由是用一个化学方程式表示______从环境保护和经济效益角度考虑，制取大量的硝酸铜最宜采用以上方法______，理由是_________．

硝酸铜的性质研究

硝酸铜为蓝色固体，溶于水可得蓝色溶液该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】

氧化铜和稀硫酸反应的化学方程式：

含氮化合物中，只有是红棕色、有刺激性气味的气体．

有助燃性，能使带火星的木条复燃

【猜想假设】

受热分解除了生成______，还可能生成了CuO和．

【进行实验】

实验操作	实验现象	实验结论
步骤I：将反应后试管中的固体加水充分溶解，过滤， ______ ，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．
步骤II：在如图的试管和集气瓶之间连上此图所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验	集气瓶中气体为无色，______	硝酸铜分解生成了氧气

步骤II是同学们查阅了新的资料后设计完成的该资料是关于______方面的性质信息．

【获得结论】根据实验结果，受热分解的化学方程式为______．

该小组同学取10g的硝酸铜加热一段时间后，测得剩余固体的质量为，则硝酸铜的分解率为______？分解率为已分解的硝酸铜占原硝酸铜的质量分数，写出计算过程

【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，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，也能推出可能具有助燃性理由是______．

Answer 1

【答案】 不可行 ③ ；中反应过程没有有毒气体生成，不污染环境，硝酸利用率高 向滤渣中加入足量稀硫酸 带火星的木条复燃 沸点 硝酸铜分解生成的气体中与的体积比为4：所占的体积分数与空气中的体积分数相同，分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能，说明有助燃性

【解析】 三种方案的反应都不可以在铁制容器中进行，理由是铁的活动性比铜强，故 ；从环境保护和经济效益角度考虑，制取大量的硝酸铜最宜采用的方法，理由是：①②产生污染空气的有害气体；③反应过程中无有毒气体生成，不污染环境，硝酸利用率高；【猜想假设】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，说明生成了氧化铜（黑色固体）、氧气（助燃性气体，使带火星的木条复燃），还有（红棕色气体）；【进行实验】因为氧化铜难溶于水，可以通过溶解，过滤，洗涤的方式与可溶性物质进行分离。而后加热稀硫酸，稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜，得到蓝色溶液；NO2气体易液化，通过含冰制冷剂能将其液化；从而与其他气体分离，剩余的气体仍可以使带火星木条复燃，说明Cu（NO3）2受热分解还生成了氧气；【获得结论】根据实验结果，受热分解的化学方程式为 ；设反应的硝酸铜的质量为x

2Cu（NO3）2 2CuO + 4NO2↑+O2↑　固体减重

376　　　　　　 160　　　　　　　 　216

X　　　　　　　　　　　　　　 10g﹣4.6g

376/x=216/（10g﹣4.6g）

X=9.2g　　　　

则硝酸铜的分解率为：9.2g÷10g×100%=92%

【反思与评价】通过化学反应，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。