Question

【题目】查阅文献：Ⅰ．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有＋4、＋2、－3价氮的化合物。

Ⅱ．FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0。

Ⅲ．NO2和NO都能被酸性KMnO4溶液氧化吸收。

甲按照如图所示的实验装置进行实验：

实验操作和现象记录如表所示：

实验操作	实验现象
打开弹簧夹，通入一段时间CO2，关闭弹簧夹
打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞	无明显现象
加热烧瓶，反应开始后停止加热	①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅；B中溶液变棕色；C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后，A中无固体剩余

请回答下列问题：

① 加热前，向烧瓶中滴入浓硝酸没有明显现象的原因是________________________________

② 检验是否生成－3价氮的化合物，应进行的实验操作是________________________________

③ 甲取少量B中溶液，加热，实验现象是____________________________________________，请用化学平衡原理解释原因________________________________________________________，甲依据该现象得出结论：铁与硝酸反应有NO生成。

④乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，乙作出的改变是____________________________，证明有NO生成的实验现象是________________________________________________

Answer 1

【答案】常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生(或常温下，铁遇浓硝酸发生钝化) 取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝，则A中生成NH4+，即生成了－3价氮的化合物 棕色溶液变浅绿，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色 FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH<0，由于正反应放热，加热后，平衡向逆反应方向移动 将浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色.

【解析】

（1）常温时，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了铁和浓硝酸进一步反应，即产生钝化现象，所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象，
故答案为：常温时，铁遇浓硝酸形成致密氧化膜，阻止反应进一步发生；
（2）生成-3价氮的化合物对应的是铵根离子，检验铵根离子的方法是：取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口．若试纸变蓝，则A中生成NH4+，

故答案为：取少量反应后A中溶液于试管中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口．若试纸变蓝，则A中生成NH4+；
（3）取少量B中溶液，加热，棕色溶液变浅绿色，有无色气体逸出，且该气体在空气中变为红棕色，应为可逆反应FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0，是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致Fe（NO）SO4（棕色）降低，所以溶液颜色变浅，

故答案为：棕色溶液变浅（或绿），无色气体逸出，且在空气中变为红棕色；FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0，正反应放热，加热后，平衡向逆反应方向移动；
（4）二氧化氮和水反应生成的一氧化氮能使硫酸亚铁溶液变成棕色，所以不能证明铁和浓硝酸反应过程中NO生成，为排除生成的NO2干扰，把浓硝酸换成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成无色的一氧化氮，没有二氧化氮生成，则A中气体是无色的，且B中溶液变为棕色，则说明生成的一氧化氮和硫酸亚铁反应生成棕色，从而说明A中无色气体是一氧化氮，
故答案为：浓硝酸换成稀硝酸；A中没有红棕色气体生成，B中溶液变为棕色；