Question

（2012?海南模擬）小明為驗證NO₂的氧化性和NO的還原性，設計了如下裝置制取NO₂和NO，并驗證其性質，裝置圖如下：

（1）寫出甲中反應的離子方程式：

Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

，乙中的現象是

溶液變渾濁

，可證明NO₂的氧化性；在丙中鼓入空氣后現象是

有紅棕色氣體生成

，可證明NO的還原性．
（2）實驗前丙中充滿水的作用是

制取NO，并用排水法收集NO

（用反應方程式和簡要文字回答）．
（3）小華對小明的實驗設計提出了質疑，他認為乙中的現象不足以證明NO₂的氧化性，他的理由是

NO₂和水反應生成的HNO₃是一種氧化性酸，可將Na₂S氧化，使溶液變渾濁

．
你認為怎樣才能準確證明NO₂的氧化性？（簡要回答出原理和現象即可）

將干燥的NO₂與干燥的H₂S氣體混合，若有淡黃色固體生成，即可證明NO₂的氧化性

．

Answer 1

分析：（1）銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水；二氧化氮能氧化硫離子生成硫單質，一氧化氮和氧氣反應生成紅棕色氣體二氧化氮；
（2）二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水，可以采用排水法收集；
（3）二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸具有強氧化性；為防止硝酸的干擾，可以采用干燥的氣體混合，根據其生成物判斷二氧化氮是否具有氧化性．

解答：解：（1）銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子反應方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；二氧化氮能氧化硫離子生成硫單質，硫單質不易溶于水，所以溶液出現渾濁選項，二氧化氮和水反應生成的一氧化氮和氧氣反應生成紅棕色氣體二氧化氮，所以看到的現象是：有紅棕色氣體生成，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；溶液變渾濁；有紅棕色氣體生成；
（2）二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，一氧化氮不溶于水，可以采用排水法收集，所以丙中充滿水的作用是制取NO，并用排水法收集NO，故答案為：制取NO，并用排水法收集NO；
（3）二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸具有強氧化性，所以硝酸也能把硫離子氧化生成硫單質，對二氧化氮性質的檢驗造成干擾；為防止硝酸的干擾，故應在無水的環境中檢驗NO₂的氧化性，將干燥的NO₂與干燥的H₂S氣體混合，若有淡黃色固體生成，即可證明NO₂的氧化性，
故答案為：NO₂和水反應生成的HNO₃是一種氧化性酸，可將Na₂S氧化，使溶液變渾濁；可將干燥的NO₂與干燥的H₂S氣體混合，若有淡黃色固體生成，即可證明NO₂的氧化性．

點評：本題利用Cu與濃HNO₃的反應制取NO₂，再利用NO₂與水的反應制NO，明確物質的性質是解本題關鍵，知道二氧化氮和一氧化氮性質的區別，難度中等．