Question

【题目】某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

（1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是______，该装置中发生反应的化学方程式为________________________。

(2) 装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_______________________。

（3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是________。

（4）取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。

（5）硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。

已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①

N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②

则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_____________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO 氧气 黄 红(或“血红”) CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－957.3 kJ·mol－1

【解析】(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是分液漏斗；烧瓶中发生浓硝酸与铜片的氧化还原反应，化学方程式为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，；

(2)二氧化氮经导管进入丙装置和水反应的离子方程式为3NO2+H2O═2H++2NO3-+NO；

(3)因在常温下一氧化氮易被氧气氧化成红肿色的二氧化氮，所以为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入氧气；

(4)丙装置中的液体为二氧化氮和水反应生成的硝酸，硝酸具有氧化性，硫酸亚铁具有还原性，两者发生氧化还原反应4H++NO3-+3Fe2+=NO+H2O+3Fe3+；铁离子和硫氰根离子反应Fe3++3SCNFe(SCN)3生成血红色的络合物，可证明三价铁离子的生成；

(5)CH4还原NO2生成水蒸气和氮气发生反应为：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)，根据盖斯定律可知，①-②可得热化学方程式：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H=-957.3kJmol-1。