Question

6．為了探究Cu（NO₃）₂的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．回答下列問題：
Ⅰ．Cu（NO₃）₂的氧化性
將光亮的鐵絲伸入Cu（NO₃）₂溶液中，充分反應(yīng)后將鐵絲取出．為檢驗(yàn)鐵的氧化產(chǎn)物，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．（可選用試劑：KSCN溶液、K₃[Fe（CN）₆]溶液、氯水）
（1）請完成下表：

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩	①顏色無變化	不存在Fe3+
另取少量溶液于試管中，加入②K3[Fe（CN）6]溶液，振蕩	藍(lán)色沉淀	存在Fe2+

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Cu（NO₃）₂能將Fe氧化為Fe²⁺．
Ⅱ．Cu（NO₃）₂的熱穩(wěn)定性
用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置A加熱Cu（NO₃）₂固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，試管中殘留物為黑色固體，b中收集到無色氣體．

（2）儀器a的名稱是酒精燈．裝置B的作用是緩沖作用（或安全瓶等）．
（3）【提出設(shè)想】b中收集到的無色氣體可能是：i．氧氣ⅱ．一氧化氮ⅲ．空氣
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該小組為驗(yàn)證上述設(shè)想，用玻璃片在水下蓋住集氣瓶口，并取出正放在桌面上，移開玻璃片后瓶口未發(fā)現(xiàn)顏色變化，將帶火星的木條伸入集氣瓶，未見復(fù)燃．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】b中的氣體是空氣．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該小組得出了Cu（NO₃）₂固體加熱分解的產(chǎn)物．請你幫助寫出Cu（NO₃）₂加熱分解的化學(xué)方程式2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑；C中反應(yīng)的離子方程式4NO₂+O₂+4OH^-═4NO₃^-+2H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依據(jù)鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液驗(yàn)證鐵離子的存在；亞鐵離子的檢驗(yàn)是K₃[Fe（CN）₆]溶液和亞鐵離子結(jié)合生成藍(lán)色沉淀；
Ⅱ．（2）儀器a為酒精燈，裝置B為安全瓶；
（3）b中收集到的無色氣體可能是：i．氧氣ⅱ．一氧化氮ⅲ．空氣
該小組為驗(yàn)證上述設(shè)想，用玻璃片在水下蓋住集氣瓶口，并取出正放在桌面上，移開玻璃片后瓶口未發(fā)現(xiàn)顏色變化，證明無NO氣體生成，將帶火星的木條伸入集氣瓶，未見復(fù)燃說明無氧氣生成，結(jié)論氣體為空氣，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該小組得出了Cu（NO₃）₂固體加熱分解的產(chǎn)物中生成的是二氧化氮，且分解生成物中有氧氣生成，二氧化氮和氧氣在堿溶液中全部反應(yīng)；

解答 解：Ⅰ．（1）將光亮的鐵絲伸入Cu（NO₃）₂溶液中，充分反應(yīng)后將鐵絲取出．為檢驗(yàn)鐵的氧化產(chǎn)物，取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩，若含有鐵離子溶液會變血紅色，不存在鐵離子，溶液顏色無變化，驗(yàn)證亞鐵離子實(shí)驗(yàn)是取少量除盡Ag⁺后的溶液于試管中，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液會和亞鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，
故答案為：

操作	現(xiàn)象	結(jié)論
	顏色無變化
K3[Fe（CN）6]溶液

Ⅱ．（2）儀器a是用來加熱的儀器，儀器的名稱是酒精燈，裝置B導(dǎo)氣管略露出膠塞，是安全瓶，可以防止C裝置中 的液體到吸入發(fā)生裝置A，起到緩沖作用（或安全瓶等），
故答案為：酒精燈； 緩沖作用（或安全瓶等）；
（3）b中收集到的無色氣體可能是：i．氧氣ⅱ．一氧化氮ⅲ．空氣
該小組為驗(yàn)證上述設(shè)想，用玻璃片在水下蓋住集氣瓶口，并取出正放在桌面上，移開玻璃片后瓶口未發(fā)現(xiàn)顏色變化，證明無NO氣體生成，將帶火星的木條伸入集氣瓶，未見復(fù)燃說明無氧氣生成，結(jié)論氣體為空氣，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該小組得出了Cu（NO₃）₂固體加熱分解的產(chǎn)物中生成的是二氧化氮，且分解生成物中有氧氣生成，二氧化氮和氧氣在堿溶液中全部反應(yīng)，Cu（NO₃）₂加熱分解的化學(xué)方程式為生成氧化銅、二氧化氮和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu（NO₃）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑，C中反應(yīng)是二氧化氮和氧氣在堿溶液中全部反應(yīng)生成硝酸鹽，反應(yīng)的離子方程式為：4NO₂+O₂+4OH^-═4NO₃^-+2H₂O，
故答案為：空氣；2Cu（NO₃）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+4NO₂↑+O₂↑；4NO₂+O₂+4OH^-═4NO₃^-+2H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和物質(zhì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．