Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲利用下圖所示的裝置驗(yàn)證濃硝酸與木碳反應(yīng)時(shí)有NO2、CO2生成，探究是否還有NO生成。已知二氧化氮易液化(沸點(diǎn)為21.1℃),而NO、CO2難液化。

(1)裝置連接好后，首先要進(jìn)行的操作是_________；然后打開(kāi)開(kāi)關(guān)K，通過(guò)導(dǎo)管向裝置內(nèi)通入N2的目的是_________。

(2)B中的試劑是_________,C是用于檢驗(yàn)NO2的，試劑X最好是_________(填“水”或“冰水”)，D的作用是_________。

(3)若將裝置C改為盛有淀粉-KI溶液的試管，也能確定有NO2生成，實(shí)驗(yàn)中不用此種方法的原因是_________________；假設(shè)E中溶液的顏色慢慢褪去，則E中最可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_________________；若E中沒(méi)有明顯的變化，C、F中出現(xiàn)了預(yù)期的現(xiàn)象，則A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

(4)將等物質(zhì)的量的NO2、NO通入冰凍的水中只可得到一種比碳酸酸性強(qiáng)的酸，該酸的化學(xué)式為_________，設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案證明其酸性比碳酸的酸性強(qiáng)_________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置的氣密性 排出裝置內(nèi)的空氣 無(wú)水CaCl2(或五氧化二磷) 冰水 檢驗(yàn)NO2是否全部液化了(或檢驗(yàn)混合氣體中是否還含有NO2,合理即可) KI溶液能與NO2反應(yīng)生成NO，從而干擾了對(duì)原反應(yīng)是否有NO的檢驗(yàn) 5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O HNO2 向盛有少量NaHCO3的試管里滴加亞硝酸溶液，有氣泡產(chǎn)生(其它合理答案也可)

【解析】(1)涉及到制備氣體的反應(yīng)，裝置連接好后，首先要進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；NO易被氧氣氧化成二氧化氮,所以需用與NO不反應(yīng)的氣體,排盡裝置中的氧氣,所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,打開(kāi)開(kāi)關(guān)K,通過(guò)導(dǎo)管向裝置內(nèi)通入氮?dú)?/span>；正確答案：檢查裝置的氣密性；排出裝置內(nèi)的空氣。

(2) 驗(yàn)證濃硝酸與木炭反應(yīng)時(shí)有NO2、CO2 H2O生成,因此，B中用無(wú)水CaCl2(或五氧化二磷) 先除去水；二氧化氮易液化(沸點(diǎn)為21.1℃), 裝置C為向上排氣法，X成分為冰水，用于冷卻、收集并除去NO2，裝置D中盛放的是淀粉碘化鉀，若有氧化性的二氧化氮剩余，會(huì)氧化碘離子生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)與淀粉作用顯示藍(lán)色，所以D的作用為檢驗(yàn)二氧化氮是否已全部除去；正確答案：無(wú)水CaCl2(或五氧化二磷)；冰水；檢驗(yàn)NO2是否全部液化了(或檢驗(yàn)混合氣體中是否還含有NO2,合理即可) 。

(3)由于該實(shí)驗(yàn)是要檢驗(yàn)二氧化氮和二氧化碳，探究是否還有NO生成，因此KI溶液能與NO2反應(yīng)生成NO，從而干擾了對(duì)原反應(yīng)是否有NO的檢驗(yàn)；二氧化碳中碳+4價(jià)，最高價(jià)，不能被氧化，只有一氧化氮?dú)怏w中氮元素為+2價(jià)，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，溶液褪色，反應(yīng)的離子方程式為：5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O；若E中沒(méi)有明顯的變化，說(shuō)明沒(méi)有一氧化氮產(chǎn)生，C、F中出現(xiàn)了預(yù)期的現(xiàn)象，說(shuō)明反應(yīng)生成了NO2、CO2，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為；正確答案：KI溶液能與NO2反應(yīng)生成NO，從而干擾了對(duì)原反應(yīng)是否有NO的檢驗(yàn)；5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O；。

(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律：在冰凍的水中，NO2和NO中的氮元素發(fā)生歸中反應(yīng)生成+3價(jià)氮的含氧酸，該酸的化學(xué)式HNO2；利用強(qiáng)酸制備弱酸規(guī)律可知，HNO2和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳即可證明亞硝酸的酸性大于碳酸；具體操做如下：向盛有少量NaHCO3的試管里滴加亞硝酸溶液，有氣泡產(chǎn)生；正確答案：HNO2；向盛有少量NaHCO3的試管里滴加亞硝酸溶液，有氣泡產(chǎn)生。