Question

某同學為研究硝酸與鎂的反應，進行圖示實驗，實驗現(xiàn)象及相關數(shù)據(jù)如下：(a)A中為一定濃度的硝酸與Mg片發(fā)生反應，生成的氣體通過B后，在B中只生成一種鹽，剩余氣體遇空氣不變色，其體積為原體積的一半。(b)從C進入D中的氣體有兩種，且體積比為1∶1。(c)將D加熱一段時間后，E中干燥的紅色石蕊試紙逐漸變藍。(設實驗前，裝置中的空氣已排盡；氣體的體積均在同溫同壓下測定)

已知2NO₂＋2NaOH===NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O，NO₂＋NO＋2NaOH===2NaNO₂＋H₂O，且水蒸氣的體積忽略不計，實驗中的液體藥品均過量。請回答：

(1)硝酸與Mg片反應生成的氣體成分是________________________________ ____________________________________________(用化學式表示)。

(2)硝酸在裝置A的反應中所表現(xiàn)的性質有_________________________ ____________________________________________________。

(3)寫出D中發(fā)生反應的化學方程式：______________________________ ____________________________________________________________。

(4)若向反應后的A中加入足量的NaOH固體，使產(chǎn)生的氣體全部逸出，其體積為硝酸與Mg片反應生成的氣體體積的(同溫同壓)，寫出符合上述實驗事實的硝酸與Mg片反應的離子方程式_______________________________ ___________________________________________________________。

Answer 1

解析　NO₂與NaOH溶液反應的化學方程式為2NO₂＋2NaOH===NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O，NO與NaOH溶液不反應，但有NO₂＋NO＋2NaOH===2NaNO₂＋H₂O，結合(a)說明產(chǎn)物中有NO和NO₂兩種氣體且兩者的體積之比為1∶1。結合(a)(b)知Mg和HNO₃反應的產(chǎn)物中有4種氣體，且物質的量相等。結合(c)可知進入E中的氣體是NH₃和水蒸氣，反推知從C進入D中的氣體由N₂和H₂組成。通過(4)說明HNO₃的還原產(chǎn)物中還存在NH，其物質的量和每一種氣體的物質的量相等，最后可根據(jù)得失電子守恒把離子方程式配平。

答案　(1)NO、NO₂、N₂、H₂　(2)酸性、氧化性

(3)Fe₂O₃＋3H₂2Fe＋3H₂O

N₂＋3H₂2NH₃

(4)12Mg＋30H^＋＋5NO===12Mg^2＋＋NH＋NO₂↑＋NO↑＋N₂↑＋H₂↑＋12H₂O