Question

9．甲同學(xué)探究NO₂的氧化性；設(shè)計了如下實驗裝置：
（1）該裝置的明顯缺陷是：無尾氣處理裝置
（2）實驗開始后，發(fā)現(xiàn)Zn溶解，但未發(fā)現(xiàn)有氣體逸出，同學(xué)猜想可能是因為HNO₃被還原生成NH₄⁺寫出反應(yīng)的離子方程式：4Zn+NO₃^-+10H⁺=4Zn²⁺+NH₄⁺+3H₂O 如何驗證該猜想：取少量A中反應(yīng)后的溶液置于試管中，向其中滴加少量氫氧化鈉溶液，并加熱，在試管口處放置一張濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)，則猜想成立
（3）重新調(diào)整HNO₃濃度后，發(fā)現(xiàn)A中有紅棕色氣體逸出，設(shè)計實驗，證明NO₂具有氧化性（藥品意選擇，合理即可）

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量C中反應(yīng)后的溶液 置于試管中， 先加入鹽酸溶液酸化，再加入 氯化鋇溶液	有白色沉淀產(chǎn)生	NO2具有氧化性

（4）乙同學(xué)對甲的實驗結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)疑，提出假設(shè)：
假一：NO₂氧化了SO₃^2-
假設(shè)二：HNO₃氧化了SO₃^2-
問題1：假設(shè)二是（“是”或“否”）合理，
理由：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO（用化學(xué)方程式回答）
問題2：若要驗證NO₂具有氧化性，你的實驗方案是：在一個真空密閉容器中同時通入NO₂和SO₂，一段時間后，容器中氣體的紅棕色褪去，證明了二者發(fā)生了反應(yīng)，證明了NO₂的氧化性．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮會污染空氣，需要進(jìn)行尾氣處理；
（2）Zn將HNO₃還原生成NH₄⁺，被氧化得到Zn²⁺，同時生成H₂O，配平書寫離子方程式；檢驗溶液后溶液中是否有NH₄⁺驗證猜想；
（3）若NO₂具有氧化性，可以將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗反應(yīng)的溶液中是否含有硫酸根，可以驗證NO₂具有氧化性；
（4）二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸具有強(qiáng)氧化性；
應(yīng)避免水參與反應(yīng)，排除硝酸影響，在一個真空密閉容器中同時通入NO₂和SO₂，根據(jù)容器中氣體的紅棕色是否褪去進(jìn)行驗證．

解答 解：（1）二氧化氮會污染空氣，需要進(jìn)行尾氣處理，實驗裝置無尾氣處理裝置，
故答案為：無尾氣處理裝置；
（2）Zn將HNO₃還原生成NH₄⁺，被氧化得到Zn²⁺，同時生成H₂O，反應(yīng)離子方程式為4Zn+NO₃^-+10H⁺=4Zn²⁺+NH₄⁺+3H₂O；檢驗溶液后溶液中是否有NH₄⁺驗證猜想，具體方案為：取少量A中反應(yīng)后的溶液置于試管中，向其中滴加少量氫氧化鈉溶液，并加熱，在試管口處放置一張濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)，則猜想成立，
故答案為：4Zn+NO₃^-+10H⁺=4Zn²⁺+NH₄⁺+3H₂O；取少量A中反應(yīng)后的溶液置于試管中，向其中滴加少量氫氧化鈉溶液，并加熱，在試管口處放置一張濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍(lán)，則猜想成立；
（3）若NO₂具有氧化性，可以將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，取少量C中反應(yīng)后的溶液置于試管中，先加入鹽酸溶液酸化，再加入氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，證明NO₂具有氧化性，
故答案為：

步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量C中反應(yīng)后的溶液 置于試管中， 先加入鹽酸溶液酸化，再加入 氯化鋇溶液	有白色沉淀產(chǎn)生	NO2具有氧化性

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（4）問題1：二氧化氮與水反應(yīng)：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，生成硝酸具有強(qiáng)氧化性，可以氧化SO₃^2-，假設(shè)二合理，
故答案為：是；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
問題2：應(yīng)避免水參與反應(yīng)，排除硝酸影響，具體實驗方案為：在一個真空密閉容器中同時通入NO₂和SO₂，一段時間后，容器中氣體的紅棕色褪去，證明了二者發(fā)生了反應(yīng)，證明了NO₂的氧化性，
故答案為：在一個真空密閉容器中同時通入NO₂和SO₂，一段時間后，容器中氣體的紅棕色褪去，證明了二者發(fā)生了反應(yīng)，證明了NO₂的氧化性．

點評 本題考查性質(zhì)探究實驗方案，側(cè)重考查學(xué)生邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性、對裝置與原理的分析評價、實驗方案設(shè)計等，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與靈活應(yīng)用能力，難度中等．