6.某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究NO2的性質(zhì).
已知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
任務(wù)1:利用如圖1所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾,夾持固定裝置略去).
(1)E裝置中制取NO2反應(yīng)的離子方程式是Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O,
(2)A裝置中化學(xué)反應(yīng)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O,X物質(zhì)為堿石灰.
(3)若NO2能夠被NH3還原,預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是C裝置中混合氣體顏色變淺.
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象.該小組同學(xué)從反應(yīng)原理的角度分析了原因,認(rèn)為可能是:
①NH3還原性較弱,不能將NO2還原;②在此條件下,NO2的轉(zhuǎn)化率極低;③在此條件下,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢.
(5)此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)明顯的缺陷是缺少尾氣吸收裝置.
任務(wù)2:探究NO2能否與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng).
(6)實(shí)驗(yàn)前,該小組同學(xué)提出三種假設(shè).
假設(shè)1:二者不反應(yīng);
假設(shè)2:NO2能被Na2O2氧化;
假設(shè)3:NO2能被Na2O2還原.
(7)為了驗(yàn)證假設(shè)2,該小組同學(xué)選用任務(wù)1中的B、D、E裝置,將B中的藥品更換為Na2O2,另選F裝置(如圖2所示),重新組裝,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
①裝置的合理連接順序是(某些裝置可以重復(fù)使用)EDBDF或EDBF.
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色.經(jīng)檢驗(yàn),該白色物質(zhì)為純凈物,且其他物質(zhì)生成.推測(cè)B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2+Na2O2═2NaNO3

分析 (1)濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水;
(2)A裝置是利用大試管加熱反應(yīng)制備氨氣,化學(xué)反應(yīng)是固體氯化銨和氫氧化鈣混合加熱反應(yīng)得到氨氣,氨氣是堿性氣體,應(yīng)用堿石灰干燥;
(3)若NO2能夠被NH3還原,則混合氣體的顏色將變淺;
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象,說(shuō)明二氧化氮反應(yīng)的量很少,可能是反應(yīng)速率降低,或者二氧化氮的轉(zhuǎn)化率較低;
(5)有毒氣體不能直接排放到空氣中,需要增加吸收裝置防止污染空氣;
(6)假設(shè)1:二者不反應(yīng);假設(shè)2:NO2能被Na2O2氧化;假設(shè)3可能是NO2能被Na2O2還原;
(7)①驗(yàn)證假設(shè)2,首先要制取二氧化氮,因?yàn)樗芎瓦^(guò)氧化鈉反應(yīng),所以要除去水的干擾,使二氧化氮?dú)怏w通過(guò)過(guò)氧化鈉,最后要進(jìn)行尾氣處理;
②過(guò)氧化鈉變成白色固體且為純凈物,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化確定生成物,過(guò)氧化鈉作氧化劑,則二氧化氮中氮元素失電子化合價(jià)升高而作還原劑,所以氮元素只能轉(zhuǎn)化為+5價(jià),且生成物是純凈物,所以是硝酸鈉.

解答 解:(1)濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水,反應(yīng)方程式為:Cu+4HNO3 (濃)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O,離子方程式為:Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O;
故答案為:Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O;
(2)A裝置是利用大試管加熱反應(yīng)制備氨氣,化學(xué)反應(yīng)是固體氯化銨和氫氧化鈣混合加熱反應(yīng)得到氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O,氨氣是堿性氣體,應(yīng)用堿石灰干燥,所以X中試劑為堿石灰;
故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O,堿石灰;
(3)二氧化氮是紅棕色氣體,如果能被氨氣還原,二氧化氮濃度減小生成無(wú)色氣體氮?dú)猓瑒tC裝置中混合氣體顏色變淺;
故答案為:C裝置中混合氣體顏色變淺;
(4)造成未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象可能原因是:在此條件下,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢或NO2的轉(zhuǎn)化率極低導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象變化不明顯;
故答案為:在此條件下,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢;
(5)二氧化氮是有毒氣體,氨氣是有刺激性氣味的氣體,所以都不能直接排空,要進(jìn)行尾氣處理才能排空,
故答案為:缺少尾氣吸收裝置;
(6)探究NO2能否與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng),依據(jù)假設(shè)1和假設(shè)2分析,利用的原理是氧化還原反應(yīng),所以假設(shè)3應(yīng)是NO2可能被Na2O2還原;
故答案為:NO2能被Na2O2還原;
(7)①驗(yàn)證假設(shè)2,首先要用E裝置制取二氧化氮,因?yàn)橹迫〉亩趸獨(dú)怏w中含有水蒸氣,水能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)而造成干擾,所以要用D裝置除去水蒸氣,然后較純凈的二氧化氮通過(guò)B裝置,未反應(yīng)的二氧化氮有毒不能直接排空,所以最后要進(jìn)行尾氣處理,選用F裝置處理尾氣,所以裝置的合理連接順序是EDBDF或EDBF,
故答案為:EDBDF或EDBF;
②B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色.經(jīng)檢驗(yàn),該白色物質(zhì)為純凈物,且無(wú)其他物質(zhì)生成,過(guò)氧化鈉作氧化劑,則二氧化氮中氮元素失電子化合價(jià)升高而作還原劑,所以氮元素只能轉(zhuǎn)化為+5價(jià),且生成物是純凈物,所以是硝酸鈉,反應(yīng)方程式為2NO2+Na2O2═2NaNO3;
故答案為2NO2+Na2O2═2NaNO3

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究二氧化氮性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),根據(jù)元素的化合價(jià)來(lái)預(yù)測(cè)物質(zhì)具有的性質(zhì),然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷物質(zhì)具有的性質(zhì),難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.化工廠中常常用到“三酸兩堿”,“三酸”指硝酸、硫酸和鹽酸,“兩堿”指燒堿和純堿.
(1)從物質(zhì)的分類角度看,不恰當(dāng)?shù)囊环N物質(zhì)是純堿.
(2)“三酸”與“兩堿”之間均可反應(yīng),若用化學(xué)方程式表示有六個(gè)(酸過(guò)量時(shí)),若用離子方程式表示卻只有兩個(gè),請(qǐng)寫出這兩個(gè)離子方程式(酸過(guò)量時(shí))H++OH-=H2O;2H++CO32-=CO2↑+H2O.
(3)“三酸”常用于溶解金屬和金屬氧化物.下列塊狀金屬在常溫時(shí)能全部溶于足量濃硝酸的是AB.
A.Ag   B.Cu   C.Al   D.Fe
(4)燒堿、純堿均可吸收CO2,當(dāng)含0.1molNaOH的溶液吸收一定量CO2后,將溶液低溫蒸干得到固體的組成可能有四種情況,分別是:①NaOH、Na2CO3;②Na2CO3;③Na2CO3、NaHCO3;④NaHCO3
(5)將(4)得到的固體重新溶解于水,在溶液中加鹽酸,使溶液的PH=7,再將溶液蒸干,得到固體的質(zhì)量是5.85g.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.0.1mol 某烴與1.5mol過(guò)量氧氣混合,充分燃燒后,將生成物全部通過(guò)足量的Na2O2固體,固體增重23.4g.從Na2O2中逸出標(biāo)準(zhǔn)狀況下24.64L氣體.
(1)求該烴的分子式.
(2)又知該烴能使KMnO4酸性溶液褪色,但不能使溴水褪色,寫出該烴可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

14.鎳鎘可充電電池,電極材料是Cd和NiOOH,電解質(zhì)是KOH,放電時(shí)的電極反應(yīng)式:Cd+2OH--2e-═Cd(OH)2,2NiOOH+2H2O+2e-═2Ni(OH)2+2OH-.下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.電池的總反應(yīng)式:Cd+2NiOOH+2H2O$?_{充電}^{放電}$2Ni(OH)2+Cd(OH)2
B.電池充電時(shí),鎘元素被還原
C.電池放電時(shí),電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大
D.電池充電時(shí),電池的負(fù)極和電源的正極連接

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

1.在壓強(qiáng)為0.1MPa、10L恒容的密閉容器中,將2mol CO與 5mol H2的混合氣體在催化劑作用下能生成甲醇:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H<0 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)①該反應(yīng)的熵變△S<0(填“>”、“<”或“=”).
②若溫度T1>T2,則平衡常數(shù)K(T1)小于K(T2)(填“大于”、“小于”或“等于”)
③下列措施既可加快反應(yīng)速率又可增加甲醇產(chǎn)率的是D;
A.升高溫度                        
B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大         
D.再充入2mol CO和5mol H2
④下列可說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是CD;
A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO)                 
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變       
D.CO與H2濃度比不再變化
(2)若溫度T2時(shí),5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為75%,則:
①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為4mol;
②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=75L2/mol2;
③反應(yīng)在0-5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(H2)=0.06mol•L-1•min-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.某溶液的溶質(zhì)可能由下列離子組成:Cl-、SO42-、CO32-、H+、Ba2+、Na+,某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)向溶液中加入過(guò)量的BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,過(guò)濾;
(2)向(1)中濾液里加入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生;
(3)將足量稀鹽酸加入(1)的沉淀中,沉淀部分消失,有氣體產(chǎn)生.
依據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題;
(1)原溶液中一定含有SO42-、CO32-、Na+
(2)一定沒(méi)有H+、Ba2+;
(3)可能含有Cl-;如果要確定原溶液中是否存在該離子,應(yīng)選用試劑是ABC;
A.稀HNO3      B.Ba(NO32        C.AgNO3           D.Na2CO3
(4)寫出(3)中沉淀消失的離子方程式BaCO3+2H+═Ba2++H2O+CO2↑.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.與OH-具有相同質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)的粒子是( 。
A.F-B.NH3C.H2OD.Na+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

15.①pH=2的CH3COOH溶液;②pH=2的鹽酸;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液.相同條件下,有關(guān)上述溶液的比較中,正確的是( 。
A.水電離的c(H+):①=②=③=④
B.將②、③溶液混合后,pH=7,消耗溶液的體積:②<③
C.等體積的①、②、④溶液分別與足量鋁粉反應(yīng),生成H2的量,②最大
D.向溶液中加入100 mL水后,溶液的pH:③>④>①>②

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng),對(duì)教材中的裝置進(jìn)行簡(jiǎn)單改進(jìn),在大試管a中加了一根長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管(如圖,圖中夾持儀器和加熱儀器沒(méi)有畫(huà)出).
根據(jù)題意完成下列填空:
(1)試管c是尾氣吸收裝置,則其中的試劑是NaOH溶液
(2)應(yīng)結(jié)束后在試管c的末端抽氣,目的是使生成的二氧化硫完全被吸收
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):在銅片表面有黑色固體生成,未見(jiàn)其他顏色.為了研究黑色固體的成分,他們進(jìn)行了以下探究:
①甲同學(xué)猜想:黑色固體是未及溶解于酸的純凈的CuO.其猜想可用化學(xué)方程式表示為:
Cu+H2SO4(濃)$\stackrel{△}{→}$CuO+SO2↑+H2
②乙同學(xué)認(rèn)為黑色固體除CuO外還可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是ac
a.Cu2S、CuS都是黑色的
b.Cu與濃H2SO4在加熱條件下反應(yīng)還可能放出O2
c.濃硫酸是氧化劑,銅是還原劑,Cu化合價(jià)上升與S化合價(jià)下降有多種可能
(4)丙同學(xué)認(rèn)可乙的觀點(diǎn),并計(jì)劃通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定黑色固體的成分.查資料后得知CuO、Cu2S和CuS高溫灼燒后的最終殘留物均為紅色的Cu2O.他收集了部分銅片上的黑色固體,經(jīng)洗滌、干燥、(填操作名稱)稱量后,得到固體質(zhì)量為 0.483g;然后高溫灼燒、冷卻、稱量,得到固體質(zhì)量為0.420g.
(5)丙同學(xué)確定黑色固體除CuO外肯定還含有CuS.

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