Cu(NO3)2在溶液中易水解生成Cu(OH)2和易挥发的HNO3,加热,水解程度更大(2分):2N2O4+Cu=Cu(NO3)2+2NO↑(没配平扣1分,没“↑”不扣分,3分)蒸馏 (2分):①移出水槽中的导管B(其它合理答案也给分,2分)②O2(2分):设计的实验步骤预期现象和结论往小试管中注入空气(或使试管口露置于空气中)若试管口气体变为红棕色,证明该气体是NO,反之不是。将小试管的管口靠近火焰若有爆鸣声,证明该气体是H2,反之不是:(上述实验两种方案,答对一种即给分,其它方案如合理也给分;结论为O2不给分,实验步骤1分,现象1分,结论2分,共4分)
(1)Cu(NO3)2在溶液中易水解生成Cu(OH)2和易挥发的HNO3,水解吸热,加热,水解程度更大,因此加热蒸干Cu(NO3)2 溶液。
(2)将铜片加人到N2 O 4的乙酸乙酯溶液中可制得无水硝酸铜,同时生成NO,则根据原子守恒以及电荷守恒看写出该反应的化学方程式为2N2O4+Cu=Cu(NO3)2+2NO↑;由于乙酸乙酯的沸点为77 ℃,所以从乙酸乙醋中分离出无水硝酸铜的实验操作是蒸馏。
(3)①由于排水法收集气体时温度降低后容易倒吸,因此反应停止,拆除装置的操作首先是移出水槽中的导管B。
②试管A中有红棕色气生成,因此气体是NO2。最终残留黑色粉末,该黑色粉末应该是氧化铜;U型管中有液体生成,此时NO2转化为四氧化二氮。所以根据氧化还原反应中电子得失守恒可知,反应中一定还有氧化产物氧气产生,则在试管B中收集到无色气体一定含有氧气。
(4)硝酸铜溶液中铜离子水解溶液显酸性,另外NO3-还具有氧化性,因此锌与硝酸铜溶液反应生成的无色气体可能是氢气或NO。检验NO可以利用NO极易被氧化生成红棕色NO2来验证。而氢气是可燃性气体,所以可以利用爆鸣法进行验证。