Question

14．為了探究Cu（NO₃）₂的氧化性和熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．
Ⅰ．Cu（NO₃）₂ 的氧化性
將光亮的鐵絲伸入Cu（NO₃）₂ 溶液中，一段時(shí)間后將鐵絲取出．為檢驗(yàn)溶液中Fe 的氧化產(chǎn)物，將
溶液中的Cu²⁺除盡后，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．可選用的試劑KSCN 溶液、K₃[Fe（CN）₆]溶液、氯水．
（1）請(qǐng)完成下表：

操作	反應(yīng)或現(xiàn)象	結(jié)論
取少量除盡Cu2+后的溶液于試管中，加入①溶液，振蕩	顯性②	存在Fe3+
取少量除盡Cu2+后的溶液于試管中，加入K3[Fe（CN）6]溶液，振蕩	離子方程式③	存在Fe2+

Ⅱ．Cu（NO₃）₂的熱穩(wěn)定性
在如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置A 中，用酒精噴燈對(duì)Cu（NO₃）₂ 固體加強(qiáng)熱，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置C中收集到無(wú)色氣體，經(jīng)驗(yàn)證為O₂．當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后，試管中殘留固體為紅色．

（2）裝置B 的作用是除去混合氣體中的NO₂．
（3）從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮，需要在A、B 間加入裝置M，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑腥鐖D2出M 裝置
（4）如圖3為Cu（NO₃）₂ 樣品高溫過(guò)程的熱重曲線（樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)w%隨溫度變化的曲線）．Cu（NO₃）₂ 
 加熱到200℃的化學(xué)方程式為2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO+4NO₂↑+O₂↑，繼續(xù)高溫至1000℃生成Cu₂O（填化學(xué)式）固體．

Answer 1

分析 （1）鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液驗(yàn)證鐵離子的存在；亞鐵離子的檢驗(yàn)是K₃[Fe（CN）₆]溶液和亞鐵離子結(jié)合生成藍(lán)色沉淀，據(jù)此進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)題意裝置A中用酒精噴燈強(qiáng)熱，產(chǎn)生紅棕色氣體為二氧化氮，在裝置C中收集到無(wú)色氣體，可知裝置B中二氧化氮與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)；
（3）為了防止C裝置中的液體到吸入發(fā)生裝置A，需要在A、B 間加入安全瓶，有緩沖作用；
（4）根據(jù)M（Cu（NO₃）₂）×w%=固體產(chǎn)物的摩爾質(zhì)量或倍數(shù)求出摩爾質(zhì)量，然后求出分子式，據(jù)實(shí)驗(yàn)可知還有產(chǎn)物二氧化氮與氧氣，然后書(shū)寫(xiě)方程式．

解答 解：（1）取少量除盡Cu²⁺后的溶液于試管中，加入KSCN溶液，振蕩，若含有鐵離子溶液會(huì)變血紅色，驗(yàn)證亞鐵取少量除盡Cu²⁺后的溶液于試管中，加入K₃[Fe（CN）₆]溶液，K₃[Fe（CN）₆]和亞鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，
方程式為：2[Fe（CN）₆]^3-+3Fe²⁺═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；
故答案為：①KSCN溶液；②溶液呈紅色；③2[Fe（CN）₆]^3-+3Fe²⁺═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓；
（2）裝置B的作用是除去混合氣體中的NO₂；
故答案為：除去混合氣體中的NO₂；
（3）安全瓶中導(dǎo)氣管略露出膠塞，如圖：，可以防止C裝置中的液體到吸入發(fā)生裝置A；
故答案為：；
（4）Cu（NO₃）₂加熱到200℃時(shí)，M（Cu（NO₃）₂）×w%=188g/mol×42.6%=80g/mol，恰好是CuO的摩爾質(zhì)量，據(jù)實(shí)驗(yàn)可知還有產(chǎn)物二氧化氮與氧氣，方程式為：2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO+4NO₂↑+O₂↑；繼續(xù)高溫至1000℃時(shí)，M（Cu（NO₃）₂）×w%=188g/mol×38.3%=72g/mol，恰好是固體Cu₂O的摩爾質(zhì)量的一半，故產(chǎn)物為固體Cu₂O；
故答案為：2Cu（NO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2CuO+4NO₂↑+O₂↑；Cu₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究，涉及圖象分析計(jì)算，實(shí)驗(yàn)原理，注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析判斷，掌握物質(zhì)性質(zhì)和數(shù)據(jù)分析是解題關(guān)鍵，題目難度較大．