Question

某化学研究性学习小组的同学根据理论分析后认为，NO₂可能会氧化单质铜，他们设想利用下图所示装置验证NO₂的氧化性(夹持装置已省略)。

(1)装置A~C中有一处错误，改正的方法是_____________，A中发生反应的两种试剂通常是________。

(2)点燃C处酒精灯比较合适的时机是_____________。若C中固体全部变成黑色，同时生成对环境无污染的气体，写出C中反应的化学方程式：______________。装置D的用途是____________。

(3)开关K的设计是以实现绿色化学实验为目的，请说明K的使用方法______________。(包括使用时段与内容)。

(4)实验结束后发现C中的固体混有少量的红色粉末，经过分析，甲同学认为该红色粉末是Cu₂O，乙同学认为该红色粉末是，丙同学认为该红色粉末是Cu和Cu₂O的混合物。查阅资料，Cu、Cu₂O和CuO的部分性质如下：

	稀硫酸	氨水
Cu2O	生成Cu和Cu^2+	生成无色[Cu(NH3)2]^2+
CuO	生成Cu^2+	生成蓝色[Cu(NH3)4]^2+
Cu	---	---

请设计一个简单的实验证明甲同学的看法是否正确：________________。

Answer

用无水CaCl2或P2O5代替碱石灰 浓硝酸、铜 装置C硬质玻璃管中充满红棕色气体 4Cu+2NO24CuO+N2 吸收未反应的NO2 待C中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开K，向装置中通入氮气至装置中无红棕色气体 取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体全部溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法不正确。

【解析】

实验装置中A用于制备二氧化氮，可用浓硝酸和铜反应生成，B应用氯化钙或五氧化二磷，用于干燥二氧化氮气体，C中铜和二氧化氮在加热条件下反应，D为尾气吸收装置，实验时通入氮气，可使生成的二氧化氮完全被吸收，以此解答该题。

(1)碱石灰可与二氧化氮反应，应改用无水氯化钙或五氧化二磷代替碱石灰，A用于制备二氧化氮，可用浓硝酸和铜反应生成；

(2)点燃C处酒精灯时，应待装置C硬质玻璃管中充满红棕色气体，若C中固体全部变成黑色，同时生成对环境无污染的气体，说明生成氧化铜和氮气，反应的方程式为4Cu+2NO24CuO+N2，装置D中NaOH溶液的作用是吸收未反应完的NO2；

(3)待C中反应停止后，关闭分液漏斗的活塞，打开K，向装置只中通入氮气至装置中无红棕色气体，可使二氧化氮完全被吸收，避免污染环境；

(4)如果甲正确，由题给信息可知Cu2O溶于氨水，则取少量反应后固体加入足量氨水中，若固体完全溶解，则甲同学的看法正确，若有红色粉末剩余，则甲同学看法不正确。