Question

（15分）某研究性学习小组的一个课题是“NO₂能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO₂气体，该小组的同学设计了两个方案（忽略N₂O₄的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去）：
I．实验装置如下图所示（5分）

（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气。写出该反应的化学方程________________。
（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了。有的同学得出“NO₂能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？____________（填“正确”或“不正确”），理由是_______                                                        
II．实验装置如图所示：（5分）

（1）写出浓硝酸受热分解的化学方程式：__________________________________。（2分）
（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学提出“NO₂不能支持 木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？________（填“正确”或“不正确”），理由是                     。（3分）
III．为了更能直接说明“NO₂能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。（2分）_________________________________________________。

Answer 1

I．（1）2Cu(NO₃)₂ 2CuO+4NO₂↑+O₂↑ （2）正确，2Cu(NO₃)₂分解产生的混合气体中O₂的体积分数与空气中O₂的体积分数相当空气中带火星的木条不复燃，而在NO₂和O₂混合气体中木条复燃，所以NO₂能支持燃烧。 Ⅱ．（1）4HNO₃（浓）4NO₂↑+O₂+2H₂O（2）不正确。带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气所致。Ⅲ．用Cu与浓HNO₃反应制取NO₂气体，并用浓H₂SO₄干燥，再将带火星的木条伸入NO₂中观察现象。

试题分析：I．（1）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气的化学方程式是：2Cu(NO₃)₂     2CuO+4NO₂↑+O₂↑（2）当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了。有的同学得出“NO₂能支持木条的燃烧” 这一结论正确。原因是2Cu(NO₃)₂分解产生的混合气体中O₂的体积分数与空气中O₂的体积分数相当空气中带火星的木条不复燃，而在NO₂和O₂混合气体中木条复燃，所以NO₂能支持燃烧。II．（1）浓硝酸受热分解的化学方程式4HNO₃（浓）4NO₂↑+O₂+2H₂O。（2）实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学提出“NO₂不能支持木条的燃烧”的结论。你这一结论不正确。因为带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气所致。Ⅲ．从新设计的方案是：用Cu与浓HNO₃反应制取NO₂气体，并用浓H₂SO₄干燥，再将带火星的木条伸入NO₂中观察现象。₂能否支持木条的燃烧的各种实验方案的研究的问题的知识。