Question

3．硝酸铜（蓝色固体）是一种重要的工业产品，小欢探究硝酸铜在加热条件下的反应产物．

【实验步骤】
步骤Ⅰ：用如图甲所示装置加热硝酸铜，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；
步骤Ⅱ：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，发现固体全部溶解，得到蓝色溶液；
步骤Ⅲ：在图甲的试管和集气瓶之间连上图乙所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验，发现集气瓶中气体呈无色，也能使带火星的木条复燃．
【查阅资料】
①含氮化合物中，只有NO₂是红棕色、有刺激性气味的气体．
②在相同状况下，气体的体积比等于其分子个数比．
请回答：
（1）硝酸铜分解生成的红棕色气体经过装置乙后变成无色气体，可见NO₂具有沸点低（选填“高”或“低”）的性质；步骤Ⅲ的集气瓶中的无色气体是氧气
（2）综合分析实验结果及相关信息可知，Cu（NO₃）₂受热分解的化学方程式为2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑．
（3）依据实验步骤Ⅰ的现象以及细线②，可以推出NO₂可能具有助燃性的结论，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．

Answer 1

分析 （1）根据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解答；
（2）根据实验结果，Cu（NO₃）₂受热分解生成CuO、NO₂、O₂，故可书写化学方程式；
（3）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；

解答 解：（1）硝酸铜分解生成的红棕色气体经过装置乙后变成无色气体，可见NO₂具有沸点低的性质；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，故步骤Ⅲ的集气瓶中的无色气体是氧气；
（2）根据实验结果，Cu（NO₃）₂受热分解生成CuO、NO₂、O₂，故可书写化学方程式2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
（3）通过化学反应，硝酸铜分解生成的气体中NO₂与O₂的体积比为4：1，O₂所占的体积分数与空气中O₂的体积分数相同，分解生成气体能使带火星木条复燃而空气不能，说明NO₂有助燃性；
故答案为：
（1）低；氧气；
（2）2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑；
（3）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．

点评 本题考查了化学方程式的书写，又考查了同学们实验方案的设计，难度较大，注意根据实验目的设计实验方案．