Question

【题目】为了探究Cu(NO3)2 的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。

Ⅰ．Cu(NO3)2 的氧化性

将光亮的铁丝伸入Cu(NO3)2 溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe 的氧化产物，将溶液中的Cu2+除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

请完成下表：

操作	反应或现象	结论
（1）取少量除尽 Cu2+后的溶液于试管中，加入__溶液，振荡	现象____	存在 Fe3+
（2）取少量除尽 Cu2+后的溶液于试管中，加入 K3[Fe(CN)6]溶液，振荡	离子方程式____	存在 Fe2+

Ⅱ．Cu(NO3)2 的热稳定性

在如图所示的实验装置A 中，用酒精喷灯对Cu(NO3)2 固体加强热，产生红棕色气体，在装置C中收集到无色气体，经验证为O2。当反应结束以后，试管中残留固体为红色。

（1）装置B 的作用是_______ 。

（2）从实验安全角度考虑，需要在A、B 间加入装置M，请在方框中画出M 装置。_________

（3）下图为Cu(NO3)2 样品高温过程的热重曲线（样品质量分数w%随温度变化的曲线）。Cu(NO3)2 加热到200℃的化学方程式为___________ ，继续高温至1000℃生成_______（填化学式）固体。

。

Answer 1

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

【解析】

Ⅰ．铁离子与硫氰酸钾溶液反应生成血红色溶液验证铁离子的存在；亚铁离子的检验是K3[Fe(CN)6]溶液和亚铁离子结合生成蓝色沉淀，据此进行解答；

Ⅱ．(2)根据题意装置A中用酒精喷灯强热，产生红棕色气体为二氧化氮，在装置C中收集到无色气体，可知装置B中二氧化氮与氢氧化钠溶液发生反应；

(3)为了防止C装置中的液体到吸入发生装置A，需要在A、B 间加入安全瓶，有缓冲作用；

(4)根据M(Cu(NO3)2)×w%=固体产物的摩尔质量或倍数求出摩尔质量，然后求出分子式，据实验可知还有产物二氧化氮与氧气，然后书写方程式。

Ⅰ．取少量除尽Cu2+后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡，若含有铁离子溶液会变血红色，验证亚铁取少量除尽Cu2+后的溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，K3[Fe(CN)6]和亚铁离子反应生成蓝色沉淀，方程式为：2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+═Fe3[Fe(CN)6]2↓；

Ⅱ．(2)装置B的作用是除去混合气体中的NO2；

(3)安全瓶中导气管略露出胶塞，如图：，可以防止C装置中的液体到吸入发生装置A；

(4)Cu(NO3)2加热到200℃时，M(Cu(NO3)2)×w%=188g/mol×42.6%=80g/mol，恰好是CuO的摩尔质量，据实验可知还有产物二氧化氮与氧气，方程式为：；继续高温至1000℃时，M(Cu(NO3)2)×w%=188g/mol×38.3%=72g/mol，恰好是固体Cu2O的摩尔质量的一半，故产物为固体Cu2O。