19.(14分)(2024·泉州期末)在航天和军事工业中,二氧化氮可用于火箭燃料推进剂。某校化学兴趣小组在查阅相关资料时,发现二氧化氮(NO_2)具有助燃性,在火箭燃料推进剂中做助燃剂。决定利用如下实验进行探究。

【提出问题】二氧化氮是否具有助燃性？
【查阅资料】
①蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解,化学方程式为$2Cu(NO_3)_2\xlongequal{\triangle}2CuO+4NO_2↑+O_2↑。$
②NO_2常温下为红棕色的有毒气体,相同状况下密度大于O_2,低于室温时变成液态。
【实验过程】
(1)实验装置如图1,实验现象：试管内蓝色固体逐渐变成______色,有红棕色气体生成,红热木炭______。
【实验结论】二氧化氮具有助燃性。
【反思与评价】
(2)该实验不能证明NO_2具有助燃性,其理由是______。
(3)图1中的实验装置存在安全隐患,不足之处是______。
小组讨论后认为利用如下补充实验可以证明NO_2具有助燃性。
【实验改进】
(4)

(5)查阅资料木炭在NO_2中完全燃烧会生成空气中含量最多的气体,请写出该反应化学方程式：______。
【拓展】
(6)图1实验______(填“能”或“不能”)用于实验室制取NO_2,请说明理由：______。

(1)黑 燃烧更旺 (2)硝酸铜分解出的气体中除了NO₂以外还有O₂,而O₂具有助燃性 (3)二氧化氮为有毒气体,该实验装置没有尾气处理装置(或其他合理答案) (4)O₂ 红热木炭燃烧更旺 (5)2C+2NO₂$\xlongequal{点燃}$N₂+2CO₂ (6)不能 硝酸铜受热分解产生了二氧化氮和氧气两种气体 解析:(1)实验结论为二氧化氮具有助燃性,硝酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化氮和水,故试管内蓝色固体逐渐变成黑色,有红棕色气体生成,红热木炭燃烧更旺。(2)硝酸铜分解出的气体中除了NO₂以外还有O₂,而O₂具有助燃性,故该实验不能证明NO₂具有助燃性。(3)二氧化氮为有毒气体,该实验装置没有尾气处理装置,故图1中的实验装置存在安全隐患。(4)步骤①:NO₂常温下为红棕色的有毒气体,低于室温时变成液态,故在试管和集气瓶之间连接冷却装置,重新进行加热硝酸铜的实验,二氧化氮变为液体留在U形管中,红热木炭燃烧更旺,说明硝酸铜分解产物有氧气,氧气具有助燃性;步骤②:取出图2中U形管,恢复到室温,待U形管内充满红棕色气体时,将红热的木炭伸入U形管中,红热木炭燃烧更旺,说明二氧化氮具有助燃性。(5)木炭在NO₂中完全燃烧会生成空气中含量最多的气体,空气中含量最多的气体是氮气,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、N、O,生成物中含N,故生成物中还应含C、O,故木炭在二氧化氮中燃烧还生成了二氧化碳。(6)硝酸铜受热分解产生了二氧化氮和氧气两种气体,故图1实验不能用于实验室制取二氧化氮,会使制取的二氧化氮不纯。