12.硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料,某兴趣小组对它开展了以下研究.
(1)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:
①Cu与稀硝酸反应制取:3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
②Cu与浓硝酸反应制取:Cu+4HNO3═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
③通氧气于铜屑与稀硝酸的体系中制取:2Cu+4HNO3+O2═2Cu(NO32+2H2O
甲同学认为三种方案的反应都可以在铁制容器中进行,乙同学认为不可行(填“可行”“不
可行”),理由是(用一个化学方程式表示)Fe+Cu(NO32═Cu+Fe(NO32.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③,理由是①②产生污染空气的有害气体,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.
(2)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】
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.
③NO2有助燃性,能使带火星的木条复燃
【猜想假设】
Cu(NO32受热分解除了生成NO2,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
步骤I:将反应后试管中的固体加水充分溶解,过
滤,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.

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,带火星的木条复燃
带火星的木条复燃
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NO2的沸点(或低温下NO2能否反应生成液态或固态物质)方面的性质信息.
【获得结论】根据实验结果,Cu(NO32受热分解的化学方程式为2Cu(NO32$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO2↑+O2↑.
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4.6g,则硝酸铜的分解率为9.2%?(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.
8.化学兴趣课上,同学们对过氧化钠(Na2O2)可以做供氧剂产生了浓厚兴趣,于是在老师的指导下展开了以下探究活动.
【提供资料】①二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气和另一种物质.
②Na2O2是一种淡黄色固体,常温下能与H2O、HCl气体等物质发生反应,生成氧气不能与N2发生反应.
(1)探究二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气.
同学们在老师的指导下设计了如图所示装置.

①写出检验G中气体的方法将带火星木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明气体为氧气.
②若无装置C,对实验有影响的物质是H2O.
③若观察到装置F不变浑浊,说明二氧化碳已经除尽.
(2)探究二氧化碳与过氧化钠反应生成的另一种物质.
【猜想与假设】下面是同学们提出的3种猜想.
猜想1:是氢氧化钠     猜想2:是碳酸氢钠      猜想3:是碳酸钠
你认为猜想1、2是不正确的,理由是参加反应的物质中不含氢元素,不可能生成氢氧化钠或碳酸氢钠.
【进行实验】排除错误猜想后,同学们通过以下实验验证了另一种物质.
实验操作实验现象
取少量CO2与Na2O2反应后的固体于试管中,加入稀盐酸.有大量气泡产生
【反思与评价】
①某同学认为上述方案存在不足,他的理由是二氧化碳与过氧化钠反应后的固体中可能含有未反应完的过氧化钠,与盐酸反应也会有气泡产生,不能证明固体中有碳酸钠.
②写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3
 0  148832  148840  148846  148850  148856  148858  148862  148868  148870  148876  148882  148886  148888  148892  148898  148900  148906  148910  148912  148916  148918  148922  148924  148926  148927  148928  148930  148931  148932  148934  148936  148940  148942  148946  148948  148952  148958  148960  148966  148970  148972  148976  148982  148988  148990  148996  149000  149002  149008  149012  149018  149026  211419 

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