Question

（15分）某研究性學(xué)習(xí)小組的一個課題是“NO₂能否支持木條的燃燒？”由于實驗室中沒有現(xiàn)成的NO₂氣體，該小組的同學(xué)設(shè)計了兩個方案（忽略N₂O₄的存在，圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去）：
I．實驗裝置如下圖所示（5分）

（1）硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化氮和氧氣。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程________________。
（2）當集氣瓶中充滿紅棕色氣體時，木條復(fù)燃了。有的同學(xué)得出“NO₂能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認為這一結(jié)論是否正確？____________（填“正確”或“不正確”），理由是_______                                                        
II．實驗裝置如圖所示：（5分）

（1）寫出濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式：__________________________________。（2分）
（2）實驗開始后木條上的火星逐漸熄滅，有的同學(xué)提出“NO₂不能支持 木條的燃燒”的結(jié)論。你認為這一結(jié)論是否正確？________（填“正確”或“不正確”），理由是                     。（3分）
III．為了更能直接說明“NO₂能否支持木條的燃燒”這一問題，請你重新設(shè)計一個簡單的實驗方案，簡述實驗原理和主要操作。（2分）_________________________________________________。

Answer 1

I．（1）2Cu(NO₃)₂ 2CuO+4NO₂↑+O₂↑ （2）正確，2Cu(NO₃)₂分解產(chǎn)生的混合氣體中O₂的體積分數(shù)與空氣中O₂的體積分數(shù)相當空氣中帶火星的木條不復(fù)燃，而在NO₂和O₂混合氣體中木條復(fù)燃，所以NO₂能支持燃燒。 Ⅱ．（1）4HNO₃（濃）4NO₂↑+O₂+2H₂O（2）不正確。帶火星的木條熄滅可能是由于加熱時產(chǎn)生大量水蒸氣所致。Ⅲ．用Cu與濃HNO₃反應(yīng)制取NO₂氣體，并用濃H₂SO₄干燥，再將帶火星的木條伸入NO₂中觀察現(xiàn)象。

解析試題分析：I．（1）硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅、二氧化氮和氧氣的化學(xué)方程式是：2Cu(NO₃)₂     2CuO+4NO₂↑+O₂↑（2）當集氣瓶中充滿紅棕色氣體時，木條復(fù)燃了。有的同學(xué)得出“NO₂能支持木條的燃燒” 這一結(jié)論正確。原因是2Cu(NO₃)₂分解產(chǎn)生的混合氣體中O₂的體積分數(shù)與空氣中O₂的體積分數(shù)相當空氣中帶火星的木條不復(fù)燃，而在NO₂和O₂混合氣體中木條復(fù)燃，所以NO₂能支持燃燒。II．（1）濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式4HNO₃（濃）4NO₂↑+O₂+2H₂O。（2）實驗開始后木條上的火星逐漸熄滅，有的同學(xué)提出“NO₂不能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你這一結(jié)論不正確。因為帶火星的木條熄滅可能是由于加熱時產(chǎn)生大量水蒸氣所致。Ⅲ．從新設(shè)計的方案是：用Cu與濃HNO₃反應(yīng)制取NO₂氣體，并用濃H₂SO₄干燥，再將帶火星的木條伸入NO₂中觀察現(xiàn)象。
考點：考查NO₂能否支持木條的燃燒的各種實驗方案的研究的問題的知識。