Question

某化學課外活動小組通過實驗研究NO2的性質。

已知:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O

任務1:利用如圖所示裝置探究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反應的化學方程式是 　。

(2)若NO2能夠被NH3還原,預期觀察到C裝置中的現象是　 。

(3)實驗過程中,未能觀察到C裝置中的預期現象。該小組同學從反應原理的角度分析了原因,認為可能是:

①NH3還原性較弱,不能將NO2還原;

②在此條件下,NO2的轉化率極低;

③　 。

(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是 。

任務2:探究NO2能否與Na2O2發生氧化還原反應。

(5)實驗前,該小組同學提出三種假設。

假設1:二者不反應;

假設2:NO2能被Na2O2氧化;

假設3:　　　　　　　　　　　 。

(6)為了驗證假設2,該小組同學選用任務1中的B、D、E裝置,將B中的藥品更換為Na2O2,另選F裝置(如圖所示),重新組裝,進行實驗。

①裝置的合理連接順序是　 。

②實驗過程中,B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經檢驗,該白色物質為純凈物,且無其他物質生成。推測B裝置中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　。

 

Answer 1

(1)Cu+4HNO3 (濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

(2)C裝置中混合氣體顏色變淺

(3)在此條件下,該反應的化學反應速率極慢

(4)缺少尾氣吸收裝置

(5)NO2能被Na2O2還原

(6)①EDBF　②2NO2+Na2O22NaNO3

【解析】(1)濃硝酸在加熱條件下與銅片反應制取NO2:Cu+4HNO3 (濃)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

(2)由于NO2氣體是紅棕色的,若NO2能夠被NH3還原,隨NO2的消耗,氣體顏色會變淺。

(3)①從反應能否發生角度作出假設;②從化學平衡角度作了假設;③可以從反應速率作出假設,也可能是二者反應速率極慢,短時間內無法觀察到氣體顏色的變化。

(4)NO2 與NH3都是有毒氣體,即使二者能夠發生反應,也會反應不完全,剩余氣體逸散到空氣中造成污染。應該增加尾氣處理裝置。

(5)由于Na2O2中的氧元素處于-1價,既有氧化性,也有還原性,所以NO2也可能被Na2O2還原。

(6)①整個實驗的設計原理為:利用E制取NO2氣體,通過D裝置進行干燥,然后進入B裝置進行驗證實驗,最后通過F裝置吸收未反應的NO2氣體,所以裝置的連接順序是EDBF。

②白色物質為純凈物,且無其他物質生成,只可能是NO2被氧化為了N2O5,與生成的Na2O化合為了NaNO3。