题目内容
某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理，探究Mg与NO2的反应及固 体产物．该小组通过实验确认Mg能在NO2中燃烧，并对间体产物提出三种假设：
I．同体产物为MgO．
II．假设为
III．假设为：
请回答下列问题：
资料信息：2N02+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
（1）如图连接好仪器，装药品前如何检验装置的气密性
（2）装置B中盛装的干燥剂可以是（填序号）
①浓硫酸②无水CaCl2③碱心灰④五氧化二磷
（3）开始打开活塞k，让A中反应进行一段时间，待C中充满红综色气体后，关闭 活塞k，再点燃C处酒精灯，同时D中碱液盛的很满，这样做的H的都是
（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14，该气体是
（5）实验得到阀体残留物的质量是实验前Mg粉质铽的1.5倍，则假设
（6）本实验中存在明显缺陷，改进措施是
分析：类比二氧化碳与金属镁的反应，推断二氧化氮与镁反应生成的固体的可能组成情况；
（1）依据连接装置中的气体压强和液面变化分析判断装置气密性；
（2）装置C中盛装的干燥剂不能和二氧化氮气体反应；
（3）装置中充满二氧化氮气体，排出空气防止干扰实验；
（4）根据密度与摩尔质量成正比计算出E中收集到的气体的摩尔质量，再判断气体名称；
（5）根据金属镁生成氧化镁和氮化镁的质量关系确定混合物组成，写出反应的化学方程式；
（6）二氧化氮有毒，能够污染大气，需要对尾气进行吸收．
（1）依据连接装置中的气体压强和液面变化分析判断装置气密性；
（2）装置C中盛装的干燥剂不能和二氧化氮气体反应；
（3）装置中充满二氧化氮气体，排出空气防止干扰实验；
（4）根据密度与摩尔质量成正比计算出E中收集到的气体的摩尔质量，再判断气体名称；
（5）根据金属镁生成氧化镁和氮化镁的质量关系确定混合物组成，写出反应的化学方程式；
（6）二氧化氮有毒，能够污染大气，需要对尾气进行吸收．
解答：解：根据Mg与CO2的反应原理，Mg与NO2的反应的固 体产物可能情况为：I．固体产物为MgO；Ⅱ．固体产物为Mg3N2；III．固体产物为MgO和Mg3N2，
故答案为：Mg3N2；MgO和Mg3N2；
（1）连接装置中的气体压强和液面变化分析判断装置气密性，装置组装好后，检验气密性的方法是，对圆底烧瓶微热，若插入氢氧化钠溶液的导气管口处冒气泡，停止加热，该导气管中形成一段稳定水柱，表示气密性完好，
故答案为：关闭分液漏斗活塞和活塞K，将导气管末端插入水中，对锥形瓶（或C处反应管）微热，若导气管口有气泡，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好；
（2）装置C是干燥二氧化氮气体除去水蒸气的作用，装置C中盛装的干燥剂不能和二氧化氮气体反应，是固体干燥剂，
①浓硫酸不是固体干燥剂，故①错误；
②无水CaCl2 是中性干燥剂，不和二氧化氮气体反应，故②正确；
③碱石灰能与二氧化氮气体发生反应，不能够用于干燥二氧化氮，故③错误；
④五氧化二磷是固体酸性干燥剂，不与二氧化氮气体反应，可以干燥二氧化氮气体，故④正确；
故选②④；
（3）实验开始时，先让A中反应进行一段时间，待B中充满红棕色气体后，再点燃B处酒精灯，目的是排净装置中的空气，防止空气干扰实验，
故答案为：排净装置中的空气，防止空气干扰实验；
（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14，密度之比等于摩尔质量之比，该气体的摩尔质量为2g/mol×14=28g/mol，结合反应可知该气体为N2，
故答案为：N2；
（5）假如固体为氧化镁，根据关系式：Mg～MgO～O，反应后固体增重了：
倍=
倍＞0.5倍，
假如固体为氮化镁，根据关系式：Mg～
Mg3N2 ～
N，反应后固体增重了：
倍=
倍＜0.5倍，
而现在金属镁增重了0.5倍，所以得到的固体为氧化镁和氮化镁的混合物，反应的化学方程式为：4Mg+2NO2
4MgO+N2、3Mg+N2
Mg3N2，
故答案为：假设Ⅲ；4Mg+2NO2
4MgO+N2、3Mg+N2
Mg3N2；
（6）由于反应结束后剩余的尾气二氧化氮有毒，对空气组成污染，所以应该在活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收，
故答案为：活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收．
故答案为：Mg3N2；MgO和Mg3N2；
（1）连接装置中的气体压强和液面变化分析判断装置气密性，装置组装好后，检验气密性的方法是，对圆底烧瓶微热，若插入氢氧化钠溶液的导气管口处冒气泡，停止加热，该导气管中形成一段稳定水柱，表示气密性完好，
故答案为：关闭分液漏斗活塞和活塞K，将导气管末端插入水中，对锥形瓶（或C处反应管）微热，若导气管口有气泡，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好；
（2）装置C是干燥二氧化氮气体除去水蒸气的作用，装置C中盛装的干燥剂不能和二氧化氮气体反应，是固体干燥剂，
①浓硫酸不是固体干燥剂，故①错误；
②无水CaCl2 是中性干燥剂，不和二氧化氮气体反应，故②正确；
③碱石灰能与二氧化氮气体发生反应，不能够用于干燥二氧化氮，故③错误；
④五氧化二磷是固体酸性干燥剂，不与二氧化氮气体反应，可以干燥二氧化氮气体，故④正确；
故选②④；
（3）实验开始时，先让A中反应进行一段时间，待B中充满红棕色气体后，再点燃B处酒精灯，目的是排净装置中的空气，防止空气干扰实验，
故答案为：排净装置中的空气，防止空气干扰实验；
（4）E中收集到的气体对氢气的相对密度是14，密度之比等于摩尔质量之比，该气体的摩尔质量为2g/mol×14=28g/mol，结合反应可知该气体为N2，
故答案为：N2；
（5）假如固体为氧化镁，根据关系式：Mg～MgO～O，反应后固体增重了：
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| 2 |
| 3 |
假如固体为氮化镁，根据关系式：Mg～
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| 3 |
| 2 |
| 3 |
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| 24 |
| 7 |
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而现在金属镁增重了0.5倍，所以得到的固体为氧化镁和氮化镁的混合物，反应的化学方程式为：4Mg+2NO2
| ||
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故答案为：假设Ⅲ；4Mg+2NO2
| ||
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（6）由于反应结束后剩余的尾气二氧化氮有毒，对空气组成污染，所以应该在活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收，
故答案为：活塞K处的导气管插入NaOH溶液中，进行尾气吸收．
点评：本题考查了物质性质的实验探究和实验设计，题目难度中等，注意实验基本操作的熟练掌握和准确应用，混合物成分的计算判断解题关键，是高考中的常见题型，对学生的思维能力提出了较高的要求．有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力．
练习册系列答案
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