题目内容

【题目】某实验小组欲探究浓硝酸的性质。

Ⅰ.木炭与浓硝酸反应：

（1）甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明木炭与浓硝酸发生了反应。写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式________________________。

（2）乙同学认为红棕色气体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据，其理由是____。

（3）乙同学设计了图2装置实验，木炭能燃烧，并产生红棕色气体。针对该实验现象，乙同学做出如下假设：

假设a：_____________________________；

假设b：红热木炭使HNO3分解产生NO2，NO2可能具有助燃性，木炭燃烧；

假设c：红热木炭使HNO3分解产生O2，木炭与O2反应燃烧；

假设d：红热木炭使HNO3分解产生NO2和O2，共同影响木炭的燃烧；

……

（4）设计实验证明假设b成立，请将实验方案补充完整。

①实验方法：_________________。

实验现象：木炭在该气体中持续燃烧，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。

②根据实验现象写出木炭与此气体反应的化学方程式________________。

Ⅱ.设计硝酸在不同条件下分解实验，方案见下表：

装置

操作

及

现象

先点燃ⅰ处酒精灯，溶液沸腾后没有观察到红棕色气体产生。然后撤走ⅰ处酒精灯，点燃ⅱ处酒精灯并加热试管中部，很快看到大量红棕色气体产生

光照8小时，溶液不变黄

光照几分钟后看到液面上方出现红棕色，溶液变黄

（5）分析上述现象，得出使硝酸成功分解的关键是_____________。

【答案】 C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O 硝酸分解也能产生红棕色NO2气体 红热木炭直接和硝酸蒸气反应 将红热的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中 2NO2＋2C N2＋2CO2 光照或加热硝酸蒸气（或硝酸分子）分解

【解析】（1）木炭与浓硝酸反应产生红棕色气体二氧化氮，同时碳被氧化生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O；（2）硝酸分解也能产生红棕色NO2气体，故红棕色气体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据；（3）加热浓硝酸，硝酸上面的红热木炭能燃烧，并产生红棕色气体。故可能为：红热木炭直接和硝酸蒸气反应；红热木炭使HNO3分解产生NO2，NO2可能具有助燃性，木炭燃烧；红热木炭使HNO3分解产生O2，木炭与O2反应燃烧；红热木炭使HNO3分解产生NO2和O2，共同影响木炭的燃烧；（4）①实验方法：将红热的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中；实验现象：木炭在该气体中持续燃烧，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。据此，反应的化学方程式为：2NO2＋2C N2＋2CO2；（5）根据设计实验加热硝酸溶液沸腾后，点燃ⅱ处酒精灯并加热试管中部，很快看到大量红棕色气体产生，应该是加热硝酸蒸气或硝酸分子分解；光照一段时间，试管充满硝酸蒸气，再光照几分钟后看到看到液面上方出现红棕色，溶液变黄，综上得光照或加热硝酸蒸气（或硝酸分子）分解。

练习册系列答案
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试管

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

滴加试剂

2滴1mol/L

NaCl

2滴1mol/L

CuSO4

2滴1mol/L CuSO4

和2滴1mol/L

NaCl

2滴1mol/L CuSO4

和4滴1mol/L

NaCl

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无气泡产生

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假设

结论

A

甲为S

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B

甲为Al(OH)3

丁可能是氢氧化钠溶液

C

甲为Fe

丁可能是硝酸

D

甲为Na2CO3溶液

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