Question

【題目】同學們在實驗室里用不同的方法分別制取Cu(NO3)2，并在此基礎上探究Cu(NO3)2的化學性質。

（1）甲組同學直接用銅屑與稀硝酸反應制取Cu(NO3)2，反應的化學方程式是___。

（2）乙組同學查閱了硝酸銅晶體的溶解度曲線（下圖），據此設計了以下實驗方案，先將銅粉在空氣中充分灼燒，再將灼燒后的物質與適量稀HNO3反應，欲從反應后的溶液中得到Cu(NO3)2晶體，依次進行的操作是：蒸發濃縮、____________、過濾、洗滌、干燥。乙組同學認為此方案優于甲組的方案，理由之一是_____。

（3）丙組同學用Cu(NO3)2晶體，探究其熱穩定性，實驗裝置如下所示。（夾持裝置和加熱儀器未畫出）

①充分加熱Cu(NO3)2晶體一段時間后，觀察到U形管中氣體變為紅棕色，紅棕色氣體是____________。

②集氣瓶中最終收集到的氣體顏色是____________，U形管中進入集氣瓶后顏色發生變化的原因是___。

③欲證明試管中殘留的黑色粉末是CuO[假設Cu(NO3)2晶體已全部分解]，實驗方案是___。

④由該實驗可得出的結論是___。

Answer 1

【答案】3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 降溫結晶 不會產生污染環境的 NO NO2 無色 3NO2 + H2O = 2 HNO3 + NO 取少量黑色粉末于試管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到藍色溶液 Cu(NO3)2 晶體的熱穩定性較差

【解析】

（1）銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、NO和水，據此書寫；

（2）根據硝酸銅的溶解度與溫度的關系分析判斷；

（3）①根據氣體的顏色判斷氣體的成分；

②二氧化氮溶于水生成硝酸和NO；

③根據氧化銅能溶于酸溶液中，溶液顯藍色分析判斷；

④根據實驗現象分析判斷。

（1）甲組同學直接用銅屑與稀硝酸反應制取Cu(NO3)2，同時還有NO和水生成，反應的化學方程式是3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

（2）根據圖像可知硝酸銅的溶解度受溫度影響較大，因此欲從反應后的溶液中得到Cu(NO3)2晶體，依次進行的操作是：蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥。先將銅粉在空氣中充分灼燒，再將灼燒后的物質與適量稀HNO3反應，因此不會產生污染環境的NO，所以此方案優于甲組的方案。

（3）①充分加熱Cu(NO3)2晶體一段時間后，觀察到U形管中氣體變為紅棕色，因此紅棕色氣體是NO2。

②由于二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮，所以集氣瓶中最終收集到的氣體顏色是無色，二氧化氮進入集氣瓶后顏色發生變化的原因是由于二氧化氮與水反應，方程式為3NO2+H2O＝2HNO3+NO。

③氧化銅是堿性氧化物，能與酸反應，則欲證明試管中殘留的黑色粉末是CuO[假設Cu(NO3)2晶體已全部分解]的實驗方案是取少量黑色粉末于試管中，向其中滴加足量稀硫酸，黑色粉末全部溶解，得到藍色溶液。

④根據以上分析可知，由該實驗可得出的結論是Cu(NO3)2晶體的熱穩定性較差。