题目内容
某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质．已知：2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
利用图1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反应的离子方程式是 ．
（2）该实验中制取氨气时若只用一种试剂，从下列物质中选取
a．NH4HCO3 b．NH4Cl c．浓氨水
（3）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是 ．
（4）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 ．
（5）此实验装置存在一个明显的缺陷是 ．
（6）探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应．为了验证NO2能被Na2O2氧化，该小组同学选用B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．
装置的合理连接顺序是 ．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 ．
【答案】分析：（1）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，根据离子方程式书写规则书写；
（2）根据各物质的状态和性质来分析确定；
（3）若NO2能够被NH3还原，则混合气体的颜色将变浅；
（4）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明二氧化氮反应的量很少，可能是反应速率降低，或者二氧化氮的转化率较低；
（5）有毒气体不能直接排空；
（6）验证二氧化氮和过氧化钠反应，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；
过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物．
解答：解：（1）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）a．加热NH4HCO3时，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，除去水和二氧化碳就可以得到氨气，故选；
b．加热NH4Cl时，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，但温度低时，氨气和氯化氢又反应生成氯化铵，所以得不到氨气，故不选；
c．浓氨水是液体，试管中的药品是固体，所以不符合要求，故不选；
故选a；
（3）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，则C装置中混合气体颜色变浅，
故答案为：C装置中混合气体颜色变浅；
（4）造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显，
故答案为：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢；
（5）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排空，要进行尾气处理才能排空，
故答案为：缺少尾气吸收装置；
（6）验证过氧化钠和二氧化氮反应，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用图2装置处理尾气，所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE，
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，过氧化钠作氧化剂，则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂，所以氮元素只能转化为+5价，且生成物是纯净物，所以是硝酸钠，反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3，故答案为：EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE；2NO2+Na2O2═2NaNO3．
点评：本题考查了探究二氧化氮性质的实验，根据元素的化合价来预测物质具有的性质，然后根据实验现象判断物质具有的性质，难度较大．
（2）根据各物质的状态和性质来分析确定；
（3）若NO2能够被NH3还原，则混合气体的颜色将变浅；
（4）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明二氧化氮反应的量很少，可能是反应速率降低，或者二氧化氮的转化率较低；
（5）有毒气体不能直接排空；
（6）验证二氧化氮和过氧化钠反应，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；
过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物．
解答：解：（1）浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，故答案为：Cu+4HNO3 （浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（2）a．加热NH4HCO3时，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，除去水和二氧化碳就可以得到氨气，故选；
b．加热NH4Cl时，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，但温度低时，氨气和氯化氢又反应生成氯化铵，所以得不到氨气，故不选；
c．浓氨水是液体，试管中的药品是固体，所以不符合要求，故不选；
故选a；
（3）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，则C装置中混合气体颜色变浅，
故答案为：C装置中混合气体颜色变浅；
（4）造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显，
故答案为：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢；
（5）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排空，要进行尾气处理才能排空，
故答案为：缺少尾气吸收装置；
（6）验证过氧化钠和二氧化氮反应，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用图2装置处理尾气，所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE，
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，过氧化钠作氧化剂，则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂，所以氮元素只能转化为+5价，且生成物是纯净物，所以是硝酸钠，反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3，故答案为：EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE；2NO2+Na2O2═2NaNO3．
点评：本题考查了探究二氧化氮性质的实验，根据元素的化合价来预测物质具有的性质，然后根据实验现象判断物质具有的性质，难度较大．
练习册系列答案
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某化学课外活动小组为探究铜与硝酸反应还原产物主要为NO时硝酸的浓度，设计实验装置如下图所示(连接好仪器并检查气密性后，分别装入相对应的试剂)：
Ⅰ.(1)实验开始时先打开活塞K持续通入N2一段时间后，并闭K。将铜丝(足量)下移伸入浓硝酸后，有大量的红棕色气体生成，随时间的进行，气体颜色逐渐变浅，当A中充满无色气体时：
①装置A中反应的离子方程式为___________________________。
②接下来的实验操作是___________________________________。
(2)本实验中装置A的优点是____________________________。
Ⅱ.将B中所得溶液稀释至200 mL，用0.20 mol/L的NaOH溶液进行滴定。实验数据如下(硝酸的挥发分解及溶液体积的变化忽略不计)：
实验编号 | 待测液体积(mL) | NaOH溶液体积(mL) |
1 | 20.00 | 15.98 |
2 | 20.00 | 14.99 |
3 | 20.00 | 15.01 |
(1)待测液的浓度为____________mol/L。
(2)硝酸与铜反应主要生成NO时硝酸的浓度不大于____________mol/L。
