Question

【題目】NO2為紅棕色氣體，可在火箭燃料中作氧化劑�；卮鹣铝袉栴}:

(1)火箭用N2H4和NO2作燃料，產(chǎn)物綠色無污染，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

(2)為探究NO2和鐵粉反應(yīng)的產(chǎn)物，某小組按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

已知:①二者反應(yīng)可能的還原產(chǎn)物為N2或NO

②沸點(diǎn):NO2(21℃)，NO(-152℃)

③酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3-

①按上圖所示組裝完實(shí)驗(yàn)儀器后，下一步操作為______________________________。

②實(shí)驗(yàn)前需利用氣體X將裝置的空氣排凈，氣體X可以為_______(填標(biāo)號)。

A.Ar B.H2 C.CO D.NO2

③排凈空氣后，后續(xù)實(shí)驗(yàn)的最佳操作順序是___c、b(填標(biāo)號)。

a.點(diǎn)燃酒精燈，加熱 b.熄滅酒精燈 c.打開K1和K2，關(guān)閉K3，緩緩?fù)ㄈ霘怏wX

d.打開K1和K3，關(guān)閉K2，緩緩?fù)ㄈ隢O2 e.關(guān)閉K1，停止通入NO2

④裝置B的作用是__________________________________。

(3)分析NO2和鐵粉反應(yīng)的產(chǎn)物

①實(shí)驗(yàn)過程中A、C裝置的物質(zhì)均無明顯顏色變化，D收集到無色氣體。由此可推知?dú)怏w產(chǎn)物為____________________________。

②取少量固體產(chǎn)物于試管，先加入鹽酸充分溶解，再加入KSCN溶液，溶液若無血紅色，則產(chǎn)物不含三價(jià)鐵。該方案是否可行并說明理由:_______________________________。

③實(shí)驗(yàn)得到的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

玻璃管質(zhì)量/g	Fe質(zhì)量/g	反應(yīng)后(玻璃管+固體)/g
m	1.12	m+1.52

綜合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和計(jì)算可知，固體生成物一定有______(填“FeO”Fe2O3”或“Fe3O4”)；反應(yīng)的方程式為______

Answer 1

【答案】2NO2 + 2N2H4 3N2 + 4H2O 檢查裝置氣密性Aade將未反應(yīng)的 NO2 冷卻N2若存在過量的鐵將溶液中的三價(jià)鐵全部還原，溶液也無血紅色Fe3O43Fe+2NO2 Fe3O4+N2

【解析】

本題考查的是氮的化合物的性質(zhì)，掌握實(shí)驗(yàn)原理是關(guān)鍵。

(1) N2H4和NO2反應(yīng)生成綠色無污染的產(chǎn)物，為氮?dú)夂退�，方程式為�?NO2 + 2N2H4 3N2 + 4H2O； (2) ①組裝好儀器后應(yīng)先進(jìn)行檢查裝置氣密性；② 要探究二氧化氮和鐵的反應(yīng)產(chǎn)物，可能生成鐵的氧化物，因此不能使用氫氣或一氧化碳等還原性氣體，更不能使用二氧化氮，故選A；③排凈空氣后，點(diǎn)燃酒精燈，加熱，然后K1和K3，關(guān)閉K2，緩緩?fù)ㄈ隢O2，，然后關(guān)閉K1，停止通入二氧化氮，然后再通入氣體X將產(chǎn)生的氣體趕到酸性高錳酸鉀溶液處反映，故順序?yàn)椋篴decb；④二氧化氮容易液化，所以用冰水將未反應(yīng)的 NO2 冷卻得以分離；(3) ①A、C裝置的物質(zhì)均無明顯顏色變化，說明沒有生成一氧化氮，D中收集到無色氣體，說明產(chǎn)物為N2；②若存在過量的鐵將溶液中的三價(jià)鐵全部還原，溶液也無血紅色，所以不能說明產(chǎn)物中不含三價(jià)鐵③因?yàn)榉磻?yīng)前后固體的顏色沒有變化，排除氧化鐵生成的可能性，反應(yīng)后固體增重為1.52-1.12=0.40克，為氧元素的質(zhì)量，鐵的物質(zhì)的量為1.12/56=0.02mol，氧元素多物質(zhì)的量為0.4/16=0.025mol，鐵與氧原子物質(zhì)的量比為0.02：0.025=4:5，說明含有四氧化三鐵，方程式為： 3Fe+2NO2 Fe3O4+N2。