题目内容
【题目】NO2为红棕色气体，可在火箭燃料中作氧化剂。回答下列问题:
(1)火箭用N2H4和NO2作燃料，产物绿色无污染，该反应的化学方程式为____________。
(2)为探究NO2和铁粉反应的产物，某小组按下图所示装置进行实验。
已知:①二者反应可能的还原产物为N2或NO
②沸点:NO2(21℃)，NO(-152℃)
③酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3-
①按上图所示组装完实验仪器后，下一步操作为______________________________。
②实验前需利用气体X将装置的空气排净，气体X可以为_______(填标号)。
A.Ar B.H2 C.CO D.NO2
③排净空气后，后续实验的最佳操作顺序是___c、b(填标号)。
a.点燃酒精灯，加热 b.熄灭酒精灯 c.打开K1和K2，关闭K3，缓缓通入气体X
d.打开K1和K3，关闭K2，缓缓通入NO2 e.关闭K1，停止通入NO2
④装置B的作用是__________________________________。
(3)分析NO2和铁粉反应的产物
①实验过程中A、C装置的物质均无明显颜色变化，D收集到无色气体。由此可推知气体产物为____________________________。
②取少量固体产物于试管，先加入盐酸充分溶解，再加入KSCN溶液，溶液若无血红色，则产物不含三价铁。该方案是否可行并说明理由:_______________________________。
③实验得到的相关数据如下表:
玻璃管质量/g | Fe质量/g | 反应后(玻璃管+固体)/g |
m | 1.12 | m+1.52 |
综合实验现象和计算可知，固体生成物一定有______(填“FeO”Fe2O3”或“Fe3O4”)；反应的方程式为______
【答案】2NO2 + 2N2H4 
3N2 + 4H2O 检查装置气密性Aade将未反应的 NO2 冷却N2若存在过量的铁将溶液中的三价铁全部还原，溶液也无血红色Fe3O43Fe+2NO2 
Fe3O4+N2
【解析】
本题考查的是氮的化合物的性质，掌握实验原理是关键。
(1) N2H4和NO2反应生成绿色无污染的产物，为氮气和水，方程式为：2NO2 + 2N2H4 
3N2 + 4H2O； (2) ①组装好仪器后应先进行检查装置气密性；② 要探究二氧化氮和铁的反应产物，可能生成铁的氧化物，因此不能使用氢气或一氧化碳等还原性气体，更不能使用二氧化氮，故选A；③排净空气后，点燃酒精灯，加热，然后K1和K3，关闭K2，缓缓通入NO2，，然后关闭K1，停止通入二氧化氮，然后再通入气体X将产生的气体赶到酸性高锰酸钾溶液处反映，故顺序为：adecb；④二氧化氮容易液化，所以用冰水将未反应的 NO2 冷却得以分离；(3) ①A、C装置的物质均无明显颜色变化，说明没有生成一氧化氮，D中收集到无色气体，说明产物为N2；②若存在过量的铁将溶液中的三价铁全部还原，溶液也无血红色，所以不能说明产物中不含三价铁③因为反应前后固体的颜色没有变化，排除氧化铁生成的可能性，反应后固体增重为1.52-1.12=0.40克，为氧元素的质量，铁的物质的量为1.12/56=0.02mol，氧元素多物质的量为0.4/16=0.025mol，铁与氧原子物质的量比为0.02：0.025=4:5，说明含有四氧化三铁，方程式为： 3Fe+2NO2 
Fe3O4+N2。
