Question

(16分)某研究小组想探究炭与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作	现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸，加热。
b．把小块烧红的木炭迅速放入热的浓硝酸中。	红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮，上下反复跳动。

（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。

①炭与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。

②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，该反应的化学方程式为 。

（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2，设计了以下实验。

Ⅰ.制取NO2气体。

①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出反应的的离子方程式 。

Ⅱ．探究实验。

实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。

实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。

①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。

②通过实验探究，你认为上表操作b中助燃气体是什么，简述理由 。

Answer 1

（1）① 强氧化性（2分） ②4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O（2分）

（2）Ⅰ① （两处导气管进出长短对各1分，漏斗对1分，共3分）

②2NO2＋2OH－＝NO2－＋NO3－＋H2O（3分，配平1分）

Ⅱ①2NO2＋2CN2＋2CO2（3分，配平1分）

②助燃气体主要为NO2，还有O2，因为两种气体均存在但以NO2为主，木炭能在NO2气体中持续燃烧(3分，合理给分)

【解析】

试题分析：（1）①炭与浓硝酸的反应生成CO2、NO2和水，说明浓硝酸具有强氧化性。

②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，浓硝酸分解生成NO2、氧气和水，该反应的化学方程式为4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

（2）I①实验室用浓硝酸与铜在常温下反应制备，NO2密度比大，与水反应，因此应该用向上排空气法收集，装置图可表示为。

②氢氧化钠能与NO2反应生成两种物质的量相等的正盐，则根据氧化还原反应规律可知两种盐应该是硝酸钠、亚硝酸钠，则反应的的离子方程式为2NO2＋2OH－＝NO2－＋NO3－＋H2O。

Ⅱ①木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色，这说明反应的生成物是CO2和氮气，因此反应的化学方程式为2NO2＋2CN2＋2CO2。

②根据实验现象木炭能在NO2气体中持续燃烧可知助燃气体主要为NO2，另外还有O2，这是由于两种气体均存在但以NO2为主。

考点：考查浓硝酸性质、碳在NO2中燃烧实验探究