题目内容

某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(图中铁架台等夹持仪器均已略去):
I.实验装置如图1所示

(1)已知浓硝酸受热分解产生二氧化氮、氧气和水,请写出浓硝酸受热分解的化学方程式是______ 4NO2↑+O2↑+2H2O
【答案】分析:Ⅰ.(1)浓硝酸具有强挥发性,且不稳定,在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水,根据反应物、生成物和反应条件写出相应的反应方程式.
(2)加热过程中有水蒸气生成,根据水蒸气的性质分析.
Ⅱ.(1)根据题意结合反应物、生成物和反应条件写出相应的反应方程式.
(2)根据该反应中氧气所占的体积分数与空气中氧气所占的体积分数比较来进行判断.
III.根据二氧化氮能污染空气以及氢氧化钠溶液能和二氧化氮反应进行解答.
解答:解:Ⅰ.(1)浓硝酸具有强挥发性,且不稳定,在加热条件下能分解生成二氧化氮、氧气和水,化学方程式是4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O  
故答案为:4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O.
(2)该反应的反应条件是加热,加热过程中有水蒸气生成,产生的大量水蒸气抑制了NO2的助燃,导致NO2不能支持木条的燃烧的假象,所以不正确. 
故答案为:不正确,理由是带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气. 
Ⅱ.(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,所以该反应的化学方程式是2Cu(NO32 2CuO+4NO2↑+O2↑.
故答案为:2Cu(NO32 2CuO+4NO2↑+O2↑.
(2)2Cu(NO32  2CuO+4NO2↑+O2↑,该反应中氧气占总气体体积的四分之一.与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃,根据实验现象知,二氧化氮支持燃烧,故正确. 
故答案为:正确,理由是硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO2不支持燃烧,则木条不会复燃. 
III.二氧化氮能污染空气以及氢氧化钠溶液能和二氧化氮反应,所以其作用可能是吸收二氧化氮,防止污染空气.
故答案为:吸收二氧化氮,防止污染空气.
点评:本题考查了化学方程式的书写即实验方案的设计,难度较大,注意根据实验目的设计实验方案.
练习册系列答案
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今年6月1日,江苏省环保厅公布了2005年全省环境质量公报.公报显示,无锡市空气质量较差,为中污染级,其中二氧化硫未能达到国家环境空气质量二级标准.某研究性学习小组的同学认为“保护环境,人人有责”,他们在课外活动时对“二氧化硫能否与水反应生成酸”进行了实验探究.请你参与他们的探究活动,并回答有关问题.
[查资料]常温下二氧化硫是一种无色气体,易溶于水.
[假    设]二氧化硫能与水反应生成酸.
[设计实验]
(1)小雨同学将二氧化硫气体通入紫色石蕊试液中,观察溶液颜色的变化.他认为,若紫色石蕊试液变
色,则证明假设成立.
(2)小涛同学认为小雨同学的实验方案不严密.小涛同学用紫色石蕊试液将白色滤纸染成紫色,干燥后做成三朵紫色的小花,然后按下列图示进行实验,在(I)、(Ⅱ)、(Ⅲ)中分别观察到变色和不变色的两种现象.

小涛同学认为,若
III
III
(填序号)中的紫色小花变色,则证明假设成立.
(3)[交流与反思]小明同学对小涛同学的实验方案提出了质疑,他认为上述实验还不足以证明“二氧化硫和水反应生成了酸”,其理由是
SO2也可能使干燥的紫色小花变红(或SO2也可能具有酸性)
SO2也可能使干燥的紫色小花变红(或SO2也可能具有酸性)

(4)三位同学讨论后补充了一个实验,使探究活动获得了成功,你认为这个实验应该是
将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中,紫色小花不变红色(或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中,紫色小花不变红色)
将干燥的紫色小花投入到盛有SO2的集气瓶中,紫色小花不变红色(或将SO2气体通过盛有紫色小花的瓶中,紫色小花不变红色)

(简述实验步骤和现象).
[结     论]通过上述实验得出:二氧化硫能与水反应生成酸.

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