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成的NO₂氣體，該小組的同學設計了兩個方案(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物有氧化銅、二氧化碳和氧氣。寫出該反應的化學方程式：___________________________。

(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”的結論。你認為這一結論是否正確？_______(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”的結論。你認為這一結論是否正確？________(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  硝酸銅分解產生的混合氣體中氧氣的體積分數與空氣中氧氣體積分數相當；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)4HNO₃4NO₂↑+O₂↑+2H₂O

(2)不正確  帶火星的木條熄滅可能是由于加熱時產生大量水蒸氣所致

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

解析：2Cu(NO₃)₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑，由于硝酸銅分解產生的混合氣體中氧氣的體積分數與空氣中氧氣體積分數相當，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反應制取NO₂氣體并用濃硫酸干燥，再將帶火星木條伸入NO₂中。