Question

某學校化學學習小組為探究二氧化氮的性質，按下圖所示裝置進行實驗，請回答下列問題

（1）裝置甲中盛放濃硝酸的儀器A的名稱是       ，儀器B中發生反應的化學方程式為           
（2）完成下面表格中的空白

（3）取下裝置丙中的試管C，向其中滴加足量的Na₂SO₃溶液，溶液顏色褪去，該過程中發生反應的離子方程式為               。反應后的溶液中主要含有SO₃^2—、SO₄^2—、I^—等陰離子，請填寫鑒定SO₃^2—、SO₄^2—和I^—的實驗報告。
限選試劑：2mol·L^—1HCl、1mol·L^—1H₂SO₄、1mol·L^—1BaCl₂、1mol·L^—1Ba(NO₃)₂、CCl₄、新制飽和溴水、新制飽和氯水。

Answer 1

（1）分液漏斗（1分）；Cu＋4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂＋2NO₂↑＋2H₂O（3分）
（2）

裝置編號	實驗現象	反應的化學方程式	NO2表現的化學性質
乙			還原性（1分）
丙	溶液變藍色（1分）	NO2＋2KI＋H2SO4=K2SO4＋I2＋NO＋H2O（3分）

（3）I₂＋SO₃^2-＋H₂O=2I^－＋SO₄^2-＋2H^＋（3分）

編號	實驗操作	預期現象和結論
步驟①	新制飽和溴水（1分）	溴水褪色（1分）
步驟②	另取少量待測液于試管B中，加入過量的2 mol·L－1的鹽酸，再滴加適量1 mol·L－1的 BaCl2溶液（1分）	產生白色沉淀，證明含有SO42-（1分）
步驟③		溶液分層，下層液體呈紫紅色（1分）

 

試題分析：（1）根據儀器A的結構特點知，A為分液漏斗；蒸餾燒瓶B中發生的反應為濃硝酸和銅的反應，生成硝酸銅、二氧化氮和水，化學方程式為Cu＋4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂＋2NO₂↑＋2H₂O；（2）根據裝置乙中的反應方程式知，二氧化氮中氮元素的化合價由+4價升高到+5價，被氧化，作還原劑，表現還原性；將二氧化氮通入試管C中，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸具有強氧化性將碘離子氧化生成單質碘，碘遇淀粉變藍色，反應方程式為NO₂＋2KI＋H₂SO₄=K₂SO₄＋I₂＋NO＋H₂O；（3）向試管C滴加足量的Na₂SO₃溶液，溶液顏色褪去，發生的反應為在水溶液中碘和亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉和氫碘酸，離子方程式為I₂＋SO₃^2-＋H₂O=2I^－＋SO₄^2-＋2H^＋；鑒定SO₃^2—、SO₄^2—和I^—，根據題給信息和試劑知，SO₃^2—的檢驗用飽和溴水，現象為溴水褪色；SO₄^2—檢驗的操作為取少量待測液于試管B中，加入過量的2 mol·L^－1的鹽酸，再滴加適量1 mol·L^－1的 BaCl₂溶液，產生白色沉淀，證明含有SO₄^2-；I^—的檢驗：另取少量待測液于試管C中，滴加飽和氯水和四氯化碳，振蕩，溶液分層，下層液體呈紫紅色，證明含有碘離子。