Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在獲得了如下資料的情況下，利用下面的裝置來探究二氧化氮與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的產(chǎn)物及反應(yīng)的機(jī)理。

資料：①亞硝酸是一種弱酸，酸性較碳酸酸性強(qiáng)；

②亞硝酸不穩(wěn)定，很易分解：3HNO₂===HNO₃＋2NO↑＋H₂O。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①檢查裝置氣密性；

②在U形管中盛滿蒸餾水，從b處通入二氧化氮?dú)怏w，在U形管的B處得到無色氣體，打開分液漏斗活塞，使少量氣體進(jìn)入分液漏斗，在分液漏斗中看到有紅棕色氣體；

③在U形管中盛滿飽和碳酸氫鈉溶液，從b處通入二氧化氮?dú)怏w，在U形管的B處也得到無色氣體，打開分液漏斗活塞，使少量氣體進(jìn)入分液漏斗，在分液漏斗中卻看不到紅棕色氣體；

④將③中B處無色氣體通過導(dǎo)管b通入足量澄清石灰水中有白色沉淀生成；

⑤將U形管中盛滿氫氧化鈉溶液，從b處通入二氧化氮時在B處得不到任何氣體。

請回答下列各題：

(1)檢查裝置氣密性的方法為__________________________________________________。

(2)在②中B處得到的無色氣體是__________；用兩個化學(xué)方程式表示二氧化氮與水反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理：_________________________________________________________________。

(3)在③中B處得到的無色氣體(單一純凈)是________；只得到該無色氣體的原因是________________________________________________________________________。

(4)取出③中得到的溶液，加入足量稀鹽酸，預(yù)測可觀察到的現(xiàn)象________________________________________________________________________。

(5)寫出⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________。

Answer 1

答案　(1)關(guān)閉分液漏斗的活塞，夾緊止水夾b，從長頸漏斗加水，長頸漏斗中形成一段穩(wěn)定的水柱，證明氣密性良好

(2)NO　2NO₂＋H₂O===HNO₂＋HNO₃、3HNO₂===HNO₃＋2NO↑＋H₂O

(3)CO₂　NO₂與水反應(yīng)生成HNO₂和HNO₃，二者的酸性都比碳酸的酸性強(qiáng)，因而與NaHCO₃反應(yīng)生成CO₂

(4)產(chǎn)生無色氣體，在空氣中變?yōu)榧t棕色

(5)2NO₂＋2NaOH===NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O

解析　解答該題的關(guān)鍵是能及時遷移應(yīng)用資料卡中的信息，結(jié)合已掌握的氮及其化合物的性質(zhì)，合理解釋每步實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。①帶有長頸漏斗的裝置檢查氣密性，一般都采用“液差法”，首先應(yīng)注意密封一端；②說明NO₂與水反應(yīng)生成NO，印證3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO的存在；③、④說明NO₂與NaHCO₃溶液反應(yīng)，氣體產(chǎn)物只有CO₂，沒有NO，從而否定NO₂CO₂的常規(guī)認(rèn)識，再根據(jù)資料卡中的信息，預(yù)測可能是NO₂與水反應(yīng)生成HNO₃和HNO₂，生成的HNO₂立即與NaHCO₃反應(yīng)生成了穩(wěn)定的NaNO₂，不能分解產(chǎn)生NO。⑤更進(jìn)一步驗(yàn)證了上述推測的正確性。