Question

取化學式為XY的黑色粉末狀化合物進行如下實驗．將XY和足量新制干燥的碳粉充分混合，平鋪在反應管a中，在b瓶中盛足量澄清石灰水，按下圖連接儀器進行實驗．
實驗開始時緩慢通入氮氣，過一段時間后，加熱反應管a，反應中有著火似的“紅熱”現(xiàn)象，同時，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁．待反應完全后，停止加熱，仍繼續(xù)通入氮氣，直至反應管冷卻，此時，管中有紫紅色金屬生成．
根據(jù)上述實驗回答下列問題：
（1）元素y是______（填元素名稱）．
（2）停止加熱前是否需要先斷開a和b的連接？為什么？______．
（3）反應管a中發(fā)生的所有反應的化學方程式是______．
（4）本實驗的尾氣是否需要處理？如需要處理，請回答如何處理；如不需要處理，請說明理由．______．
（5）元素X的單質(zhì)能溶解于稀硝酸，發(fā)生反應的離子方程式為______．

Answer 1

解：（1）通過題意知，管中紫紅色金屬是銅，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁，說明黑色粉末和碳反應有二氧化碳生成，根據(jù)反應前后元素守恒知，該黑色粉末是氧化銅，所以Y是氧元素．
故答案為：氧．
（2）有氮氣不斷通入，洗氣瓶中氣體的壓強不變，所以b瓶溶液不會倒吸至a管，所以不需要．
故答案為：不需要，因為有氮氣不斷通入，b瓶溶液不會倒吸至a管．
（3）有還原性的物質(zhì)有碳、一氧化碳，所以發(fā)生的反應有：CuO+CCO+Cu
2CuO+CCO₂+2Cu
C+CO₂2CO
CuO+COCu+CO₂
故答案為：CuO+CCO+Cu
2CuO+CCO₂+2Cu
C+CO₂2CO
CuO+COCu+CO₂
（4）該裝置有一氧化碳生成，一氧化碳是有毒氣體，所以不能直接排空，且一氧化碳能燃燒，所以應有收集裝置或燃燒裝置．
故答案為：需處理，可連接有關(guān)儲氣瓶或塑料袋，或點燃，或可再連接有關(guān)裝有氧化銅粉末的反應管．
（5）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，離子方程式為：3Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
故答案為3Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO+4H₂O．
分析：（1）通過題意知，管中紫紅色金屬是銅，b瓶的溶液出現(xiàn)白色渾濁，說明黑色粉末和碳反應有二氧化碳生成，根據(jù)反應前后元素守恒判斷黑色粉末所含元素．
（2）根據(jù)洗氣瓶中氣體的壓強是否改變分析．
（3）碳和氧化銅能發(fā)生置換反應，碳和二氧化碳能發(fā)生反應，一氧化碳和氧化銅能發(fā)生氧化還原反應．
（4）根據(jù)氣體的性質(zhì)分析，有毒的氣體需要處理，不能直接排空污染空氣．
（5）銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水．
點評：本題考查了銅的性質(zhì)，難度不大，離子方程式的書寫要注意原子守恒、電荷守恒．