Question

【题目】同学们在实验室里用不同的方法分别制取Cu(NO3)2，并在此基础上探究Cu(NO3)2的化学性质。

（1）甲组同学直接用铜屑与稀硝酸反应制取Cu(NO3)2，反应的化学方程式是___。

（2）乙组同学查阅了硝酸铜晶体的溶解度曲线（下图），据此设计了以下实验方案，先将铜粉在空气中充分灼烧，再将灼烧后的物质与适量稀HNO3反应，欲从反应后的溶液中得到Cu(NO3)2晶体，依次进行的操作是：蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥。乙组同学认为此方案优于甲组的方案，理由之一是_____。

（3）丙组同学用Cu(NO3)2晶体，探究其热稳定性，实验装置如下所示。（夹持装置和加热仪器未画出）

①充分加热Cu(NO3)2晶体一段时间后，观察到U形管中气体变为红棕色，红棕色气体是____________。

②集气瓶中最终收集到的气体颜色是____________，U形管中进入集气瓶后颜色发生变化的原因是___。

③欲证明试管中残留的黑色粉末是CuO[假设Cu(NO3)2晶体已全部分解]，实验方案是___。

④由该实验可得出的结论是___。

Answer 1

【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 降温结晶 不会产生污染环境的 NO NO2 无色 3NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO 取少量黑色粉末于试管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到蓝色溶液 Cu(NO3)2 晶体的热稳定性较差

【解析】

（1）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，据此书写；

（2）根据硝酸铜的溶解度与温度的关系分析判断；

（3）①根据气体的颜色判断气体的成分；

②二氧化氮溶于水生成硝酸和NO；

③根据氧化铜能溶于酸溶液中，溶液显蓝色分析判断；

④根据实验现象分析判断。

（1）甲组同学直接用铜屑与稀硝酸反应制取Cu(NO3)2，同时还有NO和水生成，反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（2）根据图像可知硝酸铜的溶解度受温度影响较大，因此欲从反应后的溶液中得到Cu(NO3)2晶体，依次进行的操作是：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。先将铜粉在空气中充分灼烧，再将灼烧后的物质与适量稀HNO3反应，因此不会产生污染环境的NO，所以此方案优于甲组的方案。

（3）①充分加热Cu(NO3)2晶体一段时间后，观察到U形管中气体变为红棕色，因此红棕色气体是NO2。

②由于二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，所以集气瓶中最终收集到的气体颜色是无色，二氧化氮进入集气瓶后颜色发生变化的原因是由于二氧化氮与水反应，方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO。

③氧化铜是碱性氧化物，能与酸反应，则欲证明试管中残留的黑色粉末是CuO[假设Cu(NO3)2晶体已全部分解]的实验方案是取少量黑色粉末于试管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到蓝色溶液。

④根据以上分析可知，由该实验可得出的结论是Cu(NO3)2晶体的热稳定性较差。