Question

某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质。
已知:2NO₂+2NaOHNaNO₃+NaNO₂+H₂O
任务1:利用如图所示装置探究NO₂能否被NH₃还原(K₁、K₂为止水夹,夹持固定装置略去)。

(1)E装置中制取NO₂反应的化学方程式是                                　。
(2)若NO₂能够被NH₃还原,预期观察到C装置中的现象是　                     。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH₃还原性较弱,不能将NO₂还原;
②在此条件下,NO₂的转化率极低;
③　                                          。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是                                 。
任务2:探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应。
(5)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:　　　　　　　　　　　 。
(6)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　                                    。
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装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。

Answer 1

(1)Cu+4HNO₃ (浓)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
(2)C装置中混合气体颜色变浅
(3)在此条件下,该反应的化学反应速率极慢
(4)缺少尾气吸收装置
(5)NO₂能被Na₂O₂还原
(6)①EDBF　②2NO₂+Na₂O₂2NaNO₃

(1)浓硝酸在加热条件下与铜片反应制取NO₂:Cu+4HNO₃ (浓)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。
(2)由于NO₂气体是红棕色的,若NO₂能够被NH₃还原,随NO₂的消耗,气体颜色会变浅。
(3)①从反应能否发生角度作出假设;②从化学平衡角度作了假设;③可以从反应速率作出假设,也可能是二者反应速率极慢,短时间内无法观察到气体颜色的变化。
(4)NO₂与NH₃都是有毒气体,即使二者能够发生反应,也会反应不完全,剩余气体逸散到空气中造成污染。应该增加尾气处理装置。
(5)由于Na₂O₂中的氧元素处于-1价,既有氧化性,也有还原性,所以NO₂也可能被Na₂O₂还原。
(6)①整个实验的设计原理为:利用E制取NO₂气体,通过D装置进行干燥,然后进入B装置进行验证实验,最后通过F装置吸收未反应的NO₂气体,所以装置的连接顺序是EDBF。
②白色物质为纯净物,且无其他物质生成,只可能是NO₂被氧化为了N₂O₅,与生成的Na₂O化合为了NaNO₃。