Question

某研究性學習小組的一個課題是“NO₂能否支持木條的燃燒？”由于實驗室中沒有現(xiàn)成的NO₂氣體，該小組的同學設(shè)計了兩個方案(忽略N₂O₄的存在，圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去)：

Ⅰ.實驗裝置如圖Ⅰ所示

(1)硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化碳和氧氣。寫出該反應(yīng)的化學方程式：___________________________。

(2)當集氣瓶中充滿紅棕色氣體時，木條復燃了，有的同學得出“NO₂能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認為這一結(jié)論是否正確？_______(填“正確”或“不正確”)，理由是___________________。

Ⅱ.實驗裝置如圖Ⅱ所示

(1)寫出濃硝酸受熱分解的化學方程式：__________________________。

(2)實驗開始后木條上的火星逐漸熄滅，有的同學提出“NO₂不能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認為這一結(jié)論是否正確？________(填“正確”或“不正確”)，理由是______________________。

Ⅲ.為了更能直接說明“NO₂能否支持木條的燃燒”這一問題，請你重新設(shè)計一個簡單的實驗方案，簡述實驗原理和主要操作。

Answer 1

(1)2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑

(2)正確  硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分數(shù)與空氣中氧氣體積分數(shù)相當；空氣中帶火星的木條不復燃，而在NO₂和O₂混合氣體中木條復燃，所以NO₂能支持燃燒

Ⅱ.(1)4HNO₃====4NO₂↑+O₂↑+2H₂O

(2)不正確  帶火星的木條熄滅可能是由于加熱時產(chǎn)生大量水蒸氣所致

Ⅲ.用金屬銅與濃HNO₃反應(yīng)制取NO₂氣體并用濃硫酸干燥，再將帶火星木條伸入NO₂中觀察現(xiàn)象。

解析:

2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑，由于硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分數(shù)與空氣中氧氣體積分數(shù)相當，空氣中帶火星的木條不復燃，而在NO₂和O₂混合氣體中木條復燃，所以NO₂能支持燃燒。4HNO₃====4NO₂↑+O₂↑+2H₂O，由于加熱時產(chǎn)生大量水蒸氣所以帶火星的木條熄滅。用金屬銅與濃HNO₃反應(yīng)制取NO₂氣體并用濃硫酸干燥，再將帶火星木條伸入NO₂中。