Question

(16分)某研究小組想探究炭與濃硝酸的反應。其實驗過程如下。

操作	現(xiàn)象
a．用干燥潔凈的燒杯取約10mL濃硝酸，加熱。
b．把小塊燒紅的木炭迅速放入熱的濃硝酸中。	紅熱的木炭與熱的濃硝酸接觸發(fā)生劇烈反應，同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生，液面上木炭迅速燃燒，發(fā)出光亮，上下反復跳動。

（1）熱的濃硝酸與紅熱的木炭接觸會發(fā)生多個化學反應。

①炭與濃硝酸的反應，說明濃硝酸具有 性。

②反應產(chǎn)生的熱量會使少量濃硝酸受熱分解，該反應的化學方程式為 。

（2）實驗現(xiàn)象中液面上木炭迅速燃燒，發(fā)出光亮。小組同學為了研究助燃氣體是O2還是NO2，設計了以下實驗。

Ⅰ.制取NO2氣體。

①在虛線框內(nèi)畫出用銅與濃硝酸制取和收集NO2的裝置簡圖(夾持儀器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，反應生成兩種物質的量相等的正鹽，寫出反應的的離子方程式 。

Ⅱ．探究實驗。

實驗操作：在空氣中引燃木炭，使其燃燒并帶有火焰，將帶火焰的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中。

實驗現(xiàn)象：木炭在NO2氣體中持續(xù)燃燒，火焰迅速變亮，集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，且遇空氣不變色。

①根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出碳與NO2氣體反應的化學方程式 。

②通過實驗探究，你認為上表操作b中助燃氣體是什么，簡述理由 。

Answer 1

（1）① 強氧化性（2分） ②4HNO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2H2O（2分）

（2）Ⅰ① （兩處導氣管進出長短對各1分，漏斗對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助燃氣體主要為NO2，還有O2，因為兩種氣體均存在但以NO2為主，木炭能在NO2氣體中持續(xù)燃燒(3分，合理給分)

【解析】

試題分析：（1）①炭與濃硝酸的反應生成CO2、NO2和水，說明濃硝酸具有強氧化性。

②反應產(chǎn)生的熱量會使少量濃硝酸受熱分解，濃硝酸分解生成NO2、氧氣和水，該反應的化學方程式為4HNO3(濃)4NO2↑＋O2↑＋2H2O。

（2）I①實驗室用濃硝酸與銅在常溫下反應制備，NO2密度比大，與水反應，因此應該用向上排空氣法收集，裝置圖可表示為。

②氫氧化鈉能與NO2反應生成兩種物質的量相等的正鹽，則根據(jù)氧化還原反應規(guī)律可知兩種鹽應該是硝酸鈉、亞硝酸鈉，則反應的的離子方程式為2NO2＋2OH－＝NO2－＋NO3－＋H2O。

Ⅱ①木炭在NO2氣體中持續(xù)燃燒，火焰迅速變亮，集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，且遇空氣不變色，這說明反應的生成物是CO2和氮氣，因此反應的化學方程式為2NO2＋2CN2＋2CO2。

②根據(jù)實驗現(xiàn)象木炭能在NO2氣體中持續(xù)燃燒可知助燃氣體主要為NO2，另外還有O2，這是由于兩種氣體均存在但以NO2為主。

考點：考查濃硝酸性質、碳在NO2中燃燒實驗探究