Question

【題目】把小塊木炭在酒精燈上燒至紅熱，迅速投入熱的濃硝酸中，發(fā)生劇烈反應(yīng)，同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生，液面上木炭迅速燃燒發(fā)出光亮。

（1）寫出紅熱木炭被熱的濃硝酸氧化為CO2的化學(xué)方程式____________________。

（2）木炭與濃硝酸反應(yīng)過程中還伴隨著濃硝酸的分解，除了產(chǎn)生氧氣外，也產(chǎn)生紅棕色氣體。相同條件下該分解反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣與紅棕色氣體的體積之比為____________________。

（3）某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對“木炭在液面上迅速燃燒發(fā)出光亮”的原因做出3個猜想：

A．甲同學(xué)認(rèn)為空氣中O2支持木炭燃燒

B．乙同學(xué)認(rèn)為濃硝酸分解產(chǎn)生的O2支持木炭燃燒

C．丙同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)產(chǎn)生的NO2支持木炭燃燒

①根據(jù)木炭在空氣中燃燒的現(xiàn)象，甲同學(xué)的猜想明顯不合理，理由是____________________。

②理論分析乙同學(xué)的猜想也不正確，原因是________________________________________。

③要證實(shí)丙同學(xué)的猜想，還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)方案是____________________________________。（請寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論）。

Answer 1

【答案】 C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O 1：4 木炭在空氣中燃燒只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象 濃硝酸分解產(chǎn)生O2和NO2，按照二者比例，O2濃度與空氣中O2濃度相同 在收集滿NO2的試管中伸長一根帶火星的木炭，若木炭立即復(fù)燃，反應(yīng)完成后，加入少量澄清石灰水振蕩，產(chǎn)生白色沉淀（渾濁），說明起助燃作用的氣體是NO2

【解析】（1）碳與濃硝酸生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為：C+4HNO3（濃）CO2↑+4NO2↑+2H2O；

（2）濃硝酸的分解，產(chǎn)生氧氣和紅棕色氣體二氧化氮，反應(yīng)為：4HNO3=O2↑+4NO2↑+2H2O，故該分解反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣與紅棕色氣體的體積之比為1：4；

（3）①木炭在液面上迅速燃燒發(fā)出光亮，甲猜想為空氣中O2支持木炭燃燒，木炭在空氣中燃燒，只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象，故該猜想不合理；

②根據(jù)（2）可知濃硝酸分解產(chǎn)生O2和NO2為1：4，按照二者比例，產(chǎn)生的氧氣濃度與空氣相近，故也應(yīng)只產(chǎn)生紅色現(xiàn)象，乙猜想不合理；

③丙猜想認(rèn)為反應(yīng)產(chǎn)生的NO2支持木炭燃燒，故按照該想法可以將碳在純凈的NO2中燃燒，應(yīng)該生成二氧化碳?xì)怏w，用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳即可，具體方法為：在收集滿NO2的試管中伸進(jìn)一塊帶火星的木炭，若木炭立即復(fù)燃，反應(yīng)完成后，加入少量澄清石灰水振蕩，產(chǎn)生白色沉淀（渾濁），說明起助燃作用的氣體是NO2。