Question

【題目】某化學研究性學習小組的同學根據理論分析后認為，NO2可能會氧化單質銅，他們設想利用下圖所示裝置驗證NO2的氧化性(夾持裝置已省略)。

(1)裝置A~C中有一處錯誤，改正的方法是_____________，A中發生反應的兩種試劑通常是________。

(2)點燃C處酒精燈比較合適的時機是_____________。若C中固體全部變成黑色，同時生成對環境無污染的氣體，寫出C中反應的化學方程式：______________。裝置D的用途是____________。

(3)開關K的設計是以實現綠色化學實驗為目的，請說明K的使用方法______________。(包括使用時段與內容)。

(4)實驗結束后發現C中的固體混有少量的紅色粉末，經過分析，甲同學認為該紅色粉末是Cu2O，乙同學認為該紅色粉末是，丙同學認為該紅色粉末是Cu和Cu2O的混合物。查閱資料，Cu、Cu2O和CuO的部分性質如下：

	稀硫酸	氨水
Cu2O	生成Cu和Cu2+	生成無色[Cu(NH3)2]2+
CuO	生成Cu2+	生成藍色[Cu(NH3)4]2+
Cu	---	---

請設計一個簡單的實驗證明甲同學的看法是否正確：________________。

Answer 1

【答案】用無水CaCl2或P2O5代替堿石灰 濃硝酸、銅 裝置C硬質玻璃管中充滿紅棕色氣體 4Cu+2NO24CuO+N2 吸收未反應的NO2 待C中反應停止后，關閉分液漏斗的活塞，打開K，向裝置中通入氮氣至裝置中無紅棕色氣體 取少量反應后固體加入足量氨水中，若固體全部溶解，則甲同學的看法正確，若有紅色粉末剩余，則甲同學看法不正確。

【解析】

實驗裝置中A用于制備二氧化氮，可用濃硝酸和銅反應生成，B應用氯化鈣或五氧化二磷，用于干燥二氧化氮氣體，C中銅和二氧化氮在加熱條件下反應，D為尾氣吸收裝置，實驗時通入氮氣，可使生成的二氧化氮完全被吸收，以此解答該題。

(1)堿石灰可與二氧化氮反應，應改用無水氯化鈣或五氧化二磷代替堿石灰，A用于制備二氧化氮，可用濃硝酸和銅反應生成；

(2)點燃C處酒精燈時，應待裝置C硬質玻璃管中充滿紅棕色氣體，若C中固體全部變成黑色，同時生成對環境無污染的氣體，說明生成氧化銅和氮氣，反應的方程式為4Cu+2NO24CuO+N2，裝置D中NaOH溶液的作用是吸收未反應完的NO2；

(3)待C中反應停止后，關閉分液漏斗的活塞，打開K，向裝置只中通入氮氣至裝置中無紅棕色氣體，可使二氧化氮完全被吸收，避免污染環境；

(4)如果甲正確，由題給信息可知Cu2O溶于氨水，則取少量反應后固體加入足量氨水中，若固體完全溶解，則甲同學的看法正確，若有紅色粉末剩余，則甲同學看法不正確。