山东名校2009高三化学试题分类汇编(实验探究4)

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名称 山东名校2009高三化学试题分类汇编(实验探究4)
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2009-11-13 17:27:00

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山东名校2009高三化学试题分类汇编(实验探究4)
【增城中学2009届高三化学实验探究题(一)】
1、某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了两种可能:一是发生氧化还原反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;二是发生双水解反应:2Fe3++3 SO32-+6H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生,同学们设计并实施了下列实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ:取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。这种红褐色液体是 。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,可以观察到的现象是 。将溶液分成两等份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变成血红色,反应的离子方程式为
                 。另一份加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是                      。
实验Ⅱ:换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复实验Ⅰ。实验Ⅰ、Ⅱ产生的现象完全相同。由上述实验得出的结论是                    。若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的化学方程式是                    。从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,分析其原因可能是:
①                              ;
②                               .
2、某化学课外兴趣小组为探究铜跟硫酸的反应情况,设计了下图所示装置进行有关实验:
(1)先关闭活塞a,将6.4g铜片和12mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a,将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶,最后铜片完全消失。
①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式:
, ;
②B是用来收集实验中产生的气体的装置,但导管未画全,请直接在原图上把导管补充完整。
③实验结束后,装置C中的溶液中可能含有的溶质有 ;
(2)事实表明,上述反应全部结束后,硫酸仍有剩余。为定量测定剩余酸的物质的量浓度,甲、乙两学生进行了如下设计:
①甲学生设计方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再通过计算确定剩余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种,请你写出其中的一种

②乙学生设计的方案是:将反应后的溶液冷却后全部移入100mL容量瓶中并加蒸馏水定容,取20ml于锥形瓶中,用酚酞作指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定,再求出余酸的物质的量的浓度。你认为乙学生设计的实验方案能否准确求得余酸的物质的量的浓度
(填“能”或“否”),理由是 。
3、某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材(必修加选修)中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
沸点/℃
2467
2980
2750
-
I.⑴某同学根据数据推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的推测是否合理?答:_________________(填“合理”或“不合理)
⑵设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是_____________________________。
II.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
⑴图中OC段没有沉淀生成,此阶段
发生反应的离子方程式为 。
⑵在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为 ;
⑶B与A的差值为 mol。
⑷B点对应沉淀的物质的量为 mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL
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4、某校学生为探究苯与溴发生反应的原理,用如图装置进行实验。
(I) (II) (III) (IV)
根据相关知识回答下列问题:
(1)实验开始时,关闭K2,开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。过一会儿,在(Ⅲ)中可能观察的现象是 。
(2)整套实验装置中能防止倒吸的装置有 (填装置序号)。
(3)反应结束后要使装置I中的水倒吸入装置Ⅱ中。这样操作的目的是
,简述这一操作方法

(4)你认为通过该实验后,有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是

5、目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法,如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。
(1)透过交换膜的离子a是 ;
(2)现有离子交换膜A和B将电解槽分为I、II、Ⅲ三个区域(如下图所示),在这种电解池中电解Na2SO4溶液可制得氢氧化钠、硫酸等物质。A为 离子交换膜、B为 离子交换膜(填“阳”或“阴”),电极均为惰性电极。Na2SO4溶液应该在 区(填“I”、“II”或“III”)加入。通电电解时阴极的电极反应式为 ,在III区得到 。
6、下图是工业制取Cr2O3流程图。已知:溶液A中含Na2CrO4和NaFeO2;D是实验室常用的氧化剂;“氧化碱熔”是指在通入空气条件下跟Na2CO3共熔。
(1)写出框图中有关物质的化学式:B 、D 、F ;
(2)写出有关的反应式:铬铁矿→A 、
E→F 。
7、某实验人员做了下列实验:将一定量1.00mol/L CuSO4溶液和2.00mol/LNaOH溶液混合,得到一种浅绿色沉淀X。将0.499g X隔绝空气在1000℃以上强热,得到一种红色固体Y,质量为0.316g。Y溶于酸得到另一种红色固体0.141g。
(1)该实验人员认为沉淀X可能含有SO42-。请设计一个简单实验确定这一判断。
(2)通过计算确定X和Y的化学式。
(3)混合时CuSO4和NaOH溶液的体积比为 ;写出X→Y的反应方程式

增城中学2009届高三化学实验探究题(一)
【答案】1、实验Ⅰ:氢氧化铁胶体(或胶体)(1分);先产生红褐色沉淀,后沉淀逐渐溶解,溶液变为黄色,有气泡产生(2分);Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(1分);Ba2++SO42-=BaSO4↓(1分)。实验Ⅱ:Fe3+与SO32-同时发生氧化还原反应和双水解反应(2分)2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑(2分)
①SO32-有较强的还原性,CO32-没有还原性(1分);
②SO32-水解能力较CO32-小(1分)。
2、①Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O, (2分)
2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O (2分) ②B装置中导气管长进短出 (2分)
③Na2SO3、Na2SO4、NaOH (2分)
(2)①在通入O2之前,用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积(2分)
②否 (1分) 用酚酞作指示剂时溶液中的Cu2+会和NaOH反应,Cu2+的蓝色会干扰滴定终点的正确判断(2分)
3、Ⅰ⑴合理 (1分) ⑵NaOH溶液 (1分)
Ⅱ⑴H++OH-=H2O (1分) ⑵ NH4++OH-=NH3·H2O (1分)
⑶0.008 (1分) ⑷0.032mol (2分) 7mL (2分)
4、(1)小试管中有气泡,液体变棕黄色(1分);有白雾出现(1分);广口瓶内溶液中有浅黄色沉淀生成(1分)21世纪教育网
(2)III和IV(1分)
(3)反应结束后装置II中存在大量的溴化氢,使I的水倒吸入II中可以除去溴化氢气体,以免逸出污染空气(1分);开启K2,关闭K1和分液漏斗活塞(1分)
(4)苯跟溴能发生取代反应(2分)
5、(6分)(1)Na+(1分)
(2)阳(1分);阴(1分);II(1分);2H2O+2e-=H2↑+2OH-(1分);H2SO4溶液(1分)
6、(1)B、Fe(OH)3;D、K2Cr2O7;F、Cr2O3(每个2分)
(2)4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑(1分)
Fe2O3+Na2CO32NaFeO2+CO2↑(1分)
或4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+2NaFeO2+10CO2↑(2分)
4CrO32Cr2O3+3O2↑(2分)(不配平不给分)
7、(1)把绿色沉淀X用蒸馏水多次洗涤,至洗涤液中用BaCl2溶液检验不出SO42-后(1分),用稀盐酸溶解绿色沉淀(1分),此时再用BaCl2溶液检验,溶解液中有大量白色沉淀生成,则说明沉淀X中有SO42-(1分)
(2)因为Cu2O∶Cu=0.316∶0.141(1分) 可判断Y为Cu2O(1分)
根据硫酸铜溶液跟氢氧化钠溶液混合生成沉淀,可设沉淀组成为mCu(OH)2·nCuSO4,则有(97.55m+159.62n)∶(m+n)=0.499∶0.316(1分)
即可得m∶n=3∶1(1分)所以X为3Cu(OH)2·CuSO4或Cu4(OH)6SO4(1分)
(3)4∶3(1分)Cu4(OH)6SO42Cu2O+3H2O↑+SO3↑+O2↑
增城中学2009届高三化学实验探究题(二)
1、(10分)科学家对H2O2结构的认识经历了较为漫长的过程,最初,科学家提出了两种观点:①、②H-O-O-H。式中O→O表示配位键,即共用电子对由某原子单方面提供(在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂)。
化学家Baeyer和Villiyer为研究H2O2的结构,设计并完成了下列实验:
a、将C2H5OH与浓H2SO4反应,生成(C2H5)2SO4和水;
b、将制得的(C2H5)2SO4与H2O2反应,只生成A和H2SO4;
c、将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。
⑴ 用电子式表示①、②两种结构:①______________、②_____________。
⑵ 如果H2O2的结构如①所示,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式,下同)
_________________________________________________________________;
假如H2O2的结构如②所示,实验c中化学反应方程式为
_________________________________________________________________。
⑶为了进一步确定H2O2的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,请设计d的实验
方案:_________________________________________________________________
2.(10分)、均为难溶于水的白色固体.某同学向溶液中滴加溶液至恰好反应,生成白色沉淀.试设计一个简单的实验方案,来证明所生成的白色沉淀是还是.(已知:水解程度大于电离程度)
实验原理______________________________________________________
实验用品及试剂:烧杯、玻璃棒、试管、滴管;石蕊试液、酚酞、pH试纸
实验步骤、现象及结论:(可以不填满)
1.___________________________________________________________
2.___________________________________________________________
3.___________________________________________________________
4.___________________________________________________________
5.___________________________________________________________
3、(本题共12分)某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)
实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录
根据上述材料回答下列问题
(1)A试管上方的长导管的作用是_________________;D、E两支试管中CCl4的作用是_____________。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:__________________ 。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:________ ___ 。
设计实验验证你的猜想________________ 。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_____。
4.(12分)下列是某兴趣小组研究浓硫酸的氧化性的结论并进行了实验验证:
① 一般认为1:1的硫酸浓度大于60%,就具有一定的氧化性,越浓氧化性越强,60%以下的H2SO4氧化性就不怎么强了。
② 温度也影响氧化性,如铜放于冷的浓硫酸中反应不明显,如果加热就可以观察到明显现象。
③ 98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4mol·L-1,密度为1.84g·cm-3
据以上信息回答:21世纪教育网
(1)如图装置,同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3mL水,然后从分液漏斗中加98%的浓硫酸10—15滴(约0.5mL),加热至沸腾,该试管中液体是否有有明显变化______
___。试用数据解释原因___________________________________________。
(2)甲同学再用分液漏斗加浓硫酸10mL再加热至沸腾,现象是_______________________________________________。
(3)乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中加浓硫酸10mL与铜片反应。所观察到与甲不同的现象是 __________________原因是_______________________________。为了最终看到与甲类似的现象,乙同学需进行的操作是______________________________________________。
(4)乙同学进行加热,还在带支管的试管中观察到有黑色物质出现,大胆假设此物质是____________________________。
5、农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究:
(1)预测:根据已有知识和“氢铵”的名称,该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
(2)验证和探究:①NH4+的验证:取少量固体药品于试管中,然后

②阴离子的探究: a.取少量固体药品于试管中,然后向试管中滴加稀盐酸,固体全部溶解,将产生的气体通入下列装置。观察到的现象是:溴水无明显变化,澄清石灰水变浑浊。
再向滴加稀盐酸反应后的试管中,加Ba(OH)2溶液,无明显现象。
初步结论:“氢铵”是 的铵盐。
b.要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验:取适量“氢铵”配制成溶液,取试液于一支洁净的试管中,加


(3)该实验小组设计了以下二个实验方案测定该化肥的含氮量,请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价:21世纪教育网
方案(一):准确称取一定质量的样品,放入上图方案(一)的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图装置,通过实验测定烧杯增加的质量(忽略漏斗中附着溶液的质量)。然后进行计算,可得化肥的含氮量。
方案(二):准确称取一定质量的样品,放入上图方案(二)的烧瓶中,滴加过量NaOH浓溶液,充分微热,按如图装置(A管可以上下移动),测量生成的氨气体积(设所测体积为标准状况下的体积)。然后进行计算,可得化肥的含氮量。
方案(二)图中导管a的作用是 ;
请你评价上述两套方案是否合理。若合理只需要说明结论;若不合理,请简要说明原因,并指出修改方案(若要添加仪器、药品,请说明添加的位置、名称)
方案(一):

方案(二):
6.下面是某学习小组的同学进行研究性学习的过程。21世纪教育网
【研究课题】: 探究草酸晶体受热分解的产物。
【查阅资料】: 该小组同学通过查询,获得草酸及草酸晶体的相关知识:
名称
化学式
颜色、状态
溶解性
熔点(℃)
密度(g/cm3)
草酸
H2C2O4

易溶于水
189.5
1.900
草酸晶体
H2C2O4·2H2O
无色晶体

101.5
1.650
备注:草酸晶体175℃以上开始分解。
【提出猜想】:请根据草酸晶体的组成对分解可能生成的产物进行猜想。
⑴ ;
⑵分解产物中的气体可能是CO、CO2或它们的混合物。
【设计方案】①为验证“猜想⑴”,请在方框内画出实验设计装置图,并标明所需药品:
②该小组利用下图装置继续进行“猜想⑵”的探究。A、C、F中盛澄清石灰水,B中盛浓NaOH溶液,D中装碱石灰(CaO、NaOH固体混合物),E中装CuO粉末。
①证明草酸晶体分解产物中有CO2的现象: ;
证明分解产物中有CO的现象: 。
②若未连接G,要达到同样目的,可采取的措施: 。
【交流讨论】:小李同学查阅资料发现:草酸是二元弱酸,但比碳酸强,受热分解时有少量升华,草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物,因此对实验中CO2的检验提出质疑,试根据信息,指出原设计的存在的问题,并提出改进措施 。
7.(10分)某学习小组做以下实验:在溴水中加入足量乙醛溶液,充分反应,溴水褪色;为探究褪色的原因,他们提出了如下猜想:
①溴水中的Br2可能与乙醛发生取代反应,产生HBr;
②乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应;
③乙醛具有还原性,溴水可能将乙醛氧化为乙酸,Br2转化为HBr
设计如下方案进行探究:
方案(一):检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应;
方案(二):测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后 Br-的物质的量确定其发生哪类反应;
(1)假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,
若测得反应后n(Br-)= 0 mol, 说明溴水与乙醛发生了 反应;
若测得反应后n(Br-) = a mol,说明溴水与乙醛发生了 反应;
若测得反应后n(Br-)= 2a mol,说明溴水乙乙醛发生了 反应。
(2)向含Br2 0.005mol的溴水中加入足量乙醛使其褪色,然后加过量的AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体1.88克。已知CH3COOAg易溶于水,通过计算,判断溴水与乙醛发生的反应为 (填序号):①氧化反应 ②取代反应 ③加成反应
[反思与评价]:方案(一)是否可行?______ , 是: 。
A.NaOH溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.Na2SO3溶液 D.BaCl2溶液
8、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):21世纪教育网
Ⅰ.实验装置如下图1所示
图1 图2
(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是 。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“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 。
Ⅱ.实验装置如上图2所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是

(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 。
Ⅲ.为了更直接说明“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。 。
1.⑴
⑵ +H2→C2H5OC2H5+H2O ; C2H5―O-O―C2H5+H2→2C2H5OH
⑶ 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)
2.(1)原理:若生成物的混合物显强酸性,则生成的沉淀为

若生成物的混合物不显酸性,则生成的沉淀为
,
(2)A:将氯化钙溶液滴入到溶液中过量至不再沉淀为止. B:沉淀静置 C:取一小段pH试纸放在干燥洁净的表面皿.用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸 D:与标准比色卡对照,若溶液呈酸性,则证明生成的为;反之则证明为.
3.[答案](12分)(1)冷凝、回流。防止倒吸。(共4分,各2分)
(2)S+2H2SO4(浓)═3SO2↑+2H2O(2分)
(3)由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故。(2分)取样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成。(或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法,开放题,正确即可给分。2分)
(4)CuO、CuS、Cu2S(共2分,完全正确给2分,对1-2个给1分)
4.(12分)(1)否 硫酸溶质质量分数23%<60%,其氧化性不突出所以无明显现象(2分)
(2)铜片慢慢溶解,带支管的试管中溶液渐成蓝色,小试管中品红褪色。(2分)
(3)现象是: 液体无色或浅蓝色,有白色固体在试管底部析出。(2分)
原因:98%浓H2SO4有吸水性只剩无水硫酸铜。(2分)
待支管的试管冷却后沿烧杯壁缓缓加入到水中,并不断用玻璃棒搅拌。(2分)
(4)Cu2S或硫化铜或Cu2S与硫化铜的混合物(2分)
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5.答案.①滴加NaOH浓溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部,加热试管,若红色石蕊试纸变蓝,则证明含NH4+。
② 碳酸;足量BaCl2溶液振荡充分反应,若不产生白色沉淀,说明该化肥主要成分为NH4HCO3;若产生白色沉淀,过滤,取滤液加适量的Ba(OH)2溶液,也产生白色沉淀,说明该化肥主要成分为(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物;若不产生白色沉淀,说明该化肥主要成分为(NH4)2CO3。
导管a的作用:保持烧瓶与分液漏斗的压强相同,使分液漏斗中的液体顺利流出;滴入锥形瓶的氢氧化钠溶液体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入氢氧化钠溶液引起的氢气体积误差。21世纪教育网
方案(一):不合理;装置中没有干燥装置,稀硫酸吸收了较多水蒸汽,误差太大;在烧杯前加一个装由碱石灰的干燥管。
方案(二):合理。
6.答案
⑴ 受热时可能有水生成(1分);( 2分,图1分,无水硫酸铜1分)
⑵ ①A中澄清石灰水变浑浊 (2分);
C不变浑浊,E中黑色氧化铜变为红色,F中变浑浊。(2分,)
②在F出气导管的末端放一个燃着的酒精灯( 1分);未洗气就直接通入A时,草酸蒸气与石灰水生成的沉淀会干扰验证结果,应在A前增加一个装有水的洗气装置( 2分)。
7.(10分)(1)加成;取代;氧化(3分):(2) ① (3分);否(2分),取代和氧化都有酸生成,无法通过反应后溶液呈酸性确定反应类型(2分)。
8.答案:(1)4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O
(2)不正确(1分),带火星的木条熄灭可能是由于加热水蒸气时产生大量水蒸气。
II.(1)2Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑+O2↑
(2)正确,硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃
III.用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体,并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥,再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象
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