Question

资料表明：赤热铜能与NO₂反应。某小组设计了如下实验装置进行探究，探究固体产物的成分，气体产物是N₂还是NO。

已知：酸性KMnO₄溶液能氧化NO生成NO₃ˉ；

NO和FeSO₄溶液反应：NO+FeSO₄=[Fe(NO)]SO₄(棕色)；

Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O

请回答下列问题：

（1）A中反应的化学方程式为________________________。

（2）检查装置气密性，装好药品，然后实验的正确操作顺序是____________

①关闭K₁，打开K₂  ②打开分液漏斗活塞

③打开K₁，关闭K₂  ④点燃C处酒精灯

（3）实验过程中，D装置中的现象是____________，能否根据D装置中的现象确认C中有无NO生成? ______，理由是________________________。

（4）E装置的作用是____________。

（5）当铜粉完全反应后，实验小组对反应后的固体成分提出以下猜想：①只有CuO；②只有Cu₂O；有同学认为可通过简单的定性实验即可判断猜想①是否成立，其实验方法是_____________________。

（6）实验中E装置自始至终未显棕色，小组最后通过定量实验得到如下数据。

C装置质量	F装置气体的体积(已折算为标准状况)
玻管质量	Cu质量	反应后(玻管+生成物)
mg	1.92g	(m+2.24)g	112mL

据此写出实验时实际发生反应的化学方程式________________________。

Answer

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③②①④ 有气泡产生，紫红色溶液颜色变浅(褪色) 否 NO2与H2O反应生成NO (或NO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色也给分) 检验是否有NO或检验NO是否被吸收完 取C中固体于试管中，加入足量的稀硫酸充分反应，若固体完全溶解，则产物只有CuO 6Cu+2NO22CuO+2Cu2O+N2

【解析】（1）A中发生铜与浓硝酸的反应，化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

（2）首先打开K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞反应开始进行，产生的NO2将装置中的空气排干净，然后关闭K1，打开K2 ，点燃C处酒精灯，此时注意观察D、E中的现象，所以正确顺序为③②①④。

（3）已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ，所以D中出现的现象应该是：有气泡产生，紫红色溶液颜色变浅(褪色)。NO2与H2O反应生成NO ，NO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以仅凭这一现象并不能说明 C中有NO生成，答案为：有气泡产生，紫红色溶液颜色变浅(褪色) ；否；NO2与H2O反应生成NO (或NO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色)；

（4）已知NO和FeSO4溶液反应：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)，所以E装置可以检验是否有NO或检验NO是否被吸收完。

（5）根据已经Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，用稀酸可以检验是否有Cu2O，若有Cu2O可以看到单质Cu生成，故答案为：取C中固体于试管中，加入足量的稀硫酸充分反应，若固体完全溶解，则产物只有CuO；

（6）实验中E装置自始至终未显棕色，说明没有生成NO，那产物应该是N2，F装置收集到气体为氮气，n(N2)=0.112L/22.4L/mol=0.005mol，增加O的质量=m+2.24-m-1.92=0.32g，进一步求出n(O)=0.32g/16g/mol=0.02mol，所以n(NO2)=0.01mol，物质的量比等于化学计量数比，所以可以写出化学反应方程式为6Cu+2NO22CuO+2Cu2O+N2。