题目内容
【题目】某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知:2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(夹持固定装置已略去)。
请回答下列问题:
(1)E装置中制取NO2的化学方程式是_____________________________。
(2)若NO2能被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是________________。
(3)此实验装置存在的一个明显缺陷是_______________________________________。
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(4)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3:________________________________________________。
(5)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_________________。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为______________________。
【答案】Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 气体颜色逐渐变浅 缺少尾气处理装置 NO2能被Na2O2还原 E→D→B→D→F 2NO2+Na2O2===2NaNO3
【解析】
(1)E装置中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(2)A装置用于制备NH3,NH3被碱石灰干燥后进入C装置,E装置生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入C装置,由于NO2具有氧化性,NH3具有还原性,故在C装置中发生反应:6NO2+8NH3=7N2+12H2O2,随着红棕色的NO2被消耗,C装置中气体的颜色逐渐变浅;所以若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是C装置中混合气体颜色变浅;
(3)由于多余的NH3、NO2会从C装置中竖直的玻璃导管中逸出,污染环境,所以缺陷是缺少尾气吸收装置;
(4)根据价态分析,NO2中氮元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,Na2O2中的氧元素也处于中间价态,既有氧化性又有还原性,所以假设3应是NO2能被Na2O2还原;
(5)①选择E装置制备NO2,选择D装置干燥NO2,选择B装置盛放Na2O2,选择F装置进行尾气处理,为防止F装置中蒸发出的少量水蒸气对B装置中的反应产生干扰,最好在B、F装置间再加D装置,故装置连接顺序为EDBDF;
②假设2是NO2能被Na2O2氧化,根据B装置产生的实验现象“淡黄色粉末逐渐变成白色”可知Na2O2与NO2发生了反应,NO2为还原剂,分子中氮元素的化合价升高到+5价,反应产物又只有一种,因此推知发生的反应为2NO2+Na2O2=2NaNO3。

【题目】实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分:
实验名称:卤素单质的氧化性强弱比较
实验药品:KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
实验设计如下表:
实验步骤 | 实验结论 |
①新制氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 | |
②NaBr溶液+新制氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 | 氧化性从强到弱的顺序:氯、溴、碘 |
③KI溶液+新制氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 |
请回答下列问题:
(1)完成该实验需用到的实验仪器是 、 。(填仪器名称)
(2)步骤②中反应的化学方程式为 ,步骤③中反应的离子方程式为 。
(3)CCl4在实验中所起的作用是 。
(4)该同学的实验设计不足之处是 ,改进的办法是 。
【题目】对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下,M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。
时间 水样 | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
Ⅰ(pH=2) | 0.40 | 0.28 | 0.19 | 0.13 | 0.10 | 0.09 |
Ⅱ(pH=4) | 0.40 | 0.31 | 0.24 | 0.20 | 0.18 | 0.16 |
Ⅲ(pH=4) | 0.20 | 0.15 | 0.12 | 0.09 | 0.07 | 0.05 |
Ⅳ(pH=4,含Cu2+) | 0.20 | 0.09 | 0.05 | 0.03 | 0.01 | 0 |
下列说法不正确的是
A. 在0~20min内,I中M的分解速率为0.015 mol·L-1·min-1
p>B. 水样酸性越强,M的分解速率越快C. 在0~25min内,III中M的分解百分率比II大
D. 由于Cu2+存在,IV中M的分解速率比I快