Question

【題目】同學們通過學習金屬后，對銅的化學性質進行了進一步的研究。

項目一. 同學們將光亮銅片放在酒精燈火焰上灼燒，發現表面變黑，他們對黑色物質來源產生了興趣，銅片表面黑色物質是什么呢?

【查閱資料】

（1）酒精不充分燃燒產生炭黑（即黑煙）；

（2）氧氣的化學性質比較活潑，加熱條件下能與金屬銅反應生成黑色的氧化銅。

（3）氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅和水；炭黑難溶于水，且與硫酸不發生反應。

【猜想與假設】

猜想1：黑色固體是炭黑。

猜想2：黑色固體是空氣中的氧氣與銅反應生成的氧化銅。

猜想3：黑色固體既有炭黑又有氧化銅。

【進行實驗】

實驗步驟和方法	實驗現象	實驗結論
實驗一：取一小段光亮銅片，放入試管內，然后用試管夾夾持試管，放在酒精燈的外焰部位加熱。	銅片變黑	（1）猜想1不正確。 （2）黑色固體可能與空氣中的 ______ 有關。
實驗二：取一試管，將一小段光亮銅片放入試管中，塞上膠塞，并用注射器抽出試管內的空氣，封好膠塞，并加熱，觀察現象。趁熱取下膠塞，觀察現象。	________	猜想2正確
實驗三：將在酒精燈火焰上灼燒后的附著黑色固體的銅片，投入到盛有稀硫酸的試管中。	________	猜想3不正確

項目二. 同學們通過學習知道銅與鹽酸、稀硫酸不能發生反應，但卻發現化學老師用銅與硝酸制備出氣體去做物理實驗。同學們在實驗室對銅與稀硝酸的反應進行了探究。

實驗I
實驗裝置	實驗現象
	銅片逐漸消失， 有無色氣泡產生，試管中上部有紅棕色氣體出現； 溶液由無色變為藍色

【探究】實驗I中產生的無色氣體是什么?

【查閱資料】

（1）硝酸（HNO3）與Cu反應生成硝酸銅和含氮元素的化合物；硝酸銅溶液呈藍色；

（2）氨氣（NH3）可以使酚酞溶液變紅

（3）含氮元素的某些氣態物質的物理性質

	NH3	NO	NO2
顏色	無色	無色	紅棕色
氣味	刺激性		刺激性
溶解性	極易溶于水	難溶于水	可溶于水或硝酸

【猜想與假設】無色氣體可能是：①NH3 ②NO

【進行實驗】同學們利用下圖裝置對產生的無色氣體進行檢驗。

實驗操作	實驗現象
1. 打開彈簧夾，通入N2，一段時間后，關閉彈簧夾	B、C中導管口有無色氣泡冒出
2. 將C中導管伸入集氣瓶中，打開分液漏斗的活塞，滴入一定量稀硝酸，關閉活塞	A中有無色氣泡產生 B中導管口有無色氣泡冒出 C中集氣瓶內收集到無色氣體
3. 從水槽中取出集氣瓶，敞口置于空氣中	無色氣體變為紅棕色
4. 取少量B中液體于試管中，滴加無色酚酞溶液	試管中溶液顏色無明顯變化

【解釋與結論】

（1）操作1中，通入N2的目的是__________。

（2）同學們認為猜想①不正確，理由是__________。

（3）無色氣體具有的化學性質是__________。

Answer 1

【答案】 氧氣 打開膠塞前銅片不變黑，打開膠塞后銅片變黑 黑色固體全部溶解，溶液由無色變為藍色 排出裝置中的空氣，防止干擾 B中液體加酚酞溶液不變色，說明不是氨氣 能與氧氣反應

【解析】（1）銅與空氣中的氧氣接觸，在加熱的條件下變為黑色，故可能與空氣中的氧氣有關；

（2）剛開始，試管中的氧氣被抽空，銅沒有變黑，當打開試管時，熾熱的銅與空氣中的氧氣接觸，銅變為黑色，說明銅在空氣中加入生成了氧化銅；

（3）猜想3不正確，說明沒有炭黑，只有氧化銅生成，故加入稀硫酸后可以看到的現象是黑色固體全部溶解，溶液由無色變為藍色

（4）操作1中，通入N2的目的是排出裝置中的空氣，防止干擾；

（5）B中液體加酚酞溶液不變色，說明不是氨氣；

（6）無色的氣體遇到氧氣時生成了紅棕色的二氧化氮氣體，說明該氣體能與氧氣反應；