综合题15.0分
化学

某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质.

已知:2NO2 + 2NaOH=== NaNO3 + NaNO2 + H2O

任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去).

21.E装置中制取NO2反应的化学方程式是                                  

22.若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是                    

23.实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象.该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:

①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;

②在此条件下,NO2的转化率极低;

                                                                 

24.此实验装置存在一个明显的缺陷是                                      

25.任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应.

实验前,该小组同学提出三种假设.

假设1:二者不反应;

假设2:NO2能被Na2O2氧化;

假设3:                      

26.为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如右图所示),重新组装,进行实验.

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)                        

②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色.经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成.推测B装置中反应的化学方程式为                    

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

Cu + 4HNO3 (浓) === Cu(NO32 + 2NO2↑+ 2H2O

解析

浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为:Cu+4HNO3 (浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O,故答案为:Cu+4HNO3 (浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;

考查方向

本题主要考查了氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计.

解题思路

若NO2能够被NH3还原,则混合气体的颜色将变浅;

易错点

1、实验过程分析。

2、本题考查了氮及其化合物性质分析判断。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

C装置中混合气体颜色变浅(其他合理答案也可)

解析

二氧化氮是红棕色气体,如果能被氨气还原,生成无色气体氮气,则C装置中混合气体颜色变浅,

故答案为:C装置中混合气体颜色变浅;

考查方向

本题主要考查了氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计.

解题思路

实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象,说明二氧化氮反应的量很少,可能是反应速率降低,或者二氧化氮的转化率较低;

易错点

1、实验过程分析。

2、本题考查了氮及其化合物性质分析判断。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

在此条件下,该反应的化学反应速率极慢。

解析

造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显,故答案为:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢;

考查方向

本题主要考查了氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计.

解题思路

铜和浓硝酸反应生成硝酸铜,二氧化氮和水,依据反应写出离子方程式;

二氧化氮是红棕色气体,如果能被氨气还原,生成无色气体氮气,则C装置中混合气体颜色变浅;造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显;铜和浓硝酸反应生成硝酸铜,二氧化氮和水,反应写出离子方程式为;Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;

易错点

1、实验过程分析。

2、本题考查了氮及其化合物性质分析判断。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

缺少尾气吸收装置

解析

二氧化氮是有毒气体,氨气是有刺激性气味的气体,所以都不能直接排空,要进行尾气处理才能排空,故答案为:缺少尾气吸收装置;

考查方向

本题主要考查了氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计.

易错点

1、实验过程分析。

2、本题考查了氮及其化合物性质分析判断。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可)

解析

Na2O2中O为-1价,可以被NO2氧化,也可以被Na2O2还原,

故答案为:NO2能被Na2O2还原;

考查方向

本题主要考查了氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计.

易错点

1、实验过程分析。

2、本题考查了氮及其化合物性质分析判断。

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

① EDBDF或EDBF  ;

② 2NO2 + Na2O2 === 2NaNO3

解析

验证过氧化钠和二氧化氮反应,首先要用E装置制取二氧化氮,因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气,水能和过氧化钠反应而造成干扰,所以要用D装置除去水蒸气,然后较纯净的二氧化氮通过B装置,未反应的二氧化氮有毒不能直接排空,所以最后要进行尾气处理,选用图2装置处理尾气,所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF;B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色.经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成,过氧化钠作氧化剂,则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂,所以氮元素只能转化为+5价,且生成物是纯净物,所以是硝酸钠,反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3,故答案为:EDBDF或EDBF; 2NO2+Na2O2═2NaNO3

考查方向

本题主要考查了氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计.

易错点

1、实验过程分析。

2、本题考查了氮及其化合物性质分析判断。