Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)生根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，探究NO2、NO與Na2O2反應(yīng)的情況，提出假設(shè)并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

Ⅰ.從理論上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有還原性，于是提出如下假設(shè)：

假設(shè)1：Na2O2氧化NO2；假設(shè)2：NO2 氧化Na2O2。

（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

①試管A 中反應(yīng)的離子方程式是____________________________。

②待試管B 中充滿紅棕色氣體，關(guān)閉旋塞a和b；取下試管B；向其中加入適量Na2O2粉末，塞上塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，木條復(fù)燃。

③儀器C兼有防倒吸的作用，儀器C的名稱為___________________。

結(jié)論：甲同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2 正確。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在缺陷，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?/span>A、B之間應(yīng)增加一個(gè)裝置，該裝置的作用是________________________。乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；帶火星的木條未復(fù)燃，得出結(jié)論：假設(shè)1正確，則NO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。

Ⅱ.該研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)還認(rèn)為NO 易與O2發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)該更易被Na2O2氧化。查閱資料：2NO+Na2O2=2NaNO2；2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O； 酸性條件下，NO 能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+。

（3）丙同學(xué)用圖2所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應(yīng)。

①在反應(yīng)前，打開彈簧夾，通入一段時(shí)間N2，目的是_________________。

②B 中觀察到的主要現(xiàn)象是____________(填字母編號(hào))。

a.銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色 b.有紅棕色氣泡產(chǎn)生 C.有無色氣泡產(chǎn)生③C、E 中所盛裝的試劑不能是________(填字母編號(hào))。

a.無水硫酸銅 b.無水氯化鈣 c.堿石灰 d.生石灰

④F 中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________。

⑤充分反應(yīng)后，檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物的方法是：______________ ，則產(chǎn)物是NaNO2。

Answer 1

【答案】 Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 球形干燥管 除去生成NO2氣體中混有的水蒸氣 Na2O2+2NO2=2NaNO3 將裝置中的空氣排出 ac a 3：5 取D裝置中產(chǎn)物少許，加入稀鹽酸，產(chǎn)生紅棕色氣體

【解析】（1）①試管A中銅和濃硝酸反應(yīng)，其離子方程式是Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O。②待試管B中充滿紅棕色氣體，關(guān)閉旋塞a和b；取下試管B；向其中加入適量Na2O2粉末，塞上塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進(jìn)試管內(nèi)，木條復(fù)燃。③儀器C兼有防倒吸的作用，儀器C為干燥管。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在缺陷，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模��?/span>A、B之間應(yīng)增加一個(gè)裝置，該裝置的作用是除去NO2氣體中混有的水蒸氣，防止其干擾實(shí)驗(yàn)。乙同學(xué)用改進(jìn)后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；帶火星的木條未復(fù)燃。使帶火星的本條復(fù)燃的氧氣是水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)得到，由此得出結(jié)論：假設(shè)1正確， NO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2O2+2NO2=2NaNO3。

Ⅱ.該研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)還認(rèn)為NO易與O2發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)該更易被Na2O2氧化。查閱資料：2NO+Na2O2=2NaNO2；2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O；酸性條件下，NO能與MnO4-反應(yīng)生成NO3-和Mn2+。

（3）①在反應(yīng)前，打開彈簧夾，通入一段時(shí)間N2，目的是將裝置中的空氣排出，防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn)。②B中觀察到的主要現(xiàn)象是銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色，有無色氣泡產(chǎn)生，選ac。.③無水硫酸銅通常用于檢驗(yàn)水，不用于吸收水，所以C、E中所盛裝的試劑不能是a。④F中發(fā)生的是一氧化氮與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)，其中的氧化劑高錳酸根被還原生成+2價(jià)錳離子，錳元素的化合價(jià)降低了5，還原劑NO被氧化成硝酸根，氮元素的化合價(jià)升高了3，根據(jù)得失電子守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：5，

⑤由題中信息可知，2NaNO2+2HCl=2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O。因此，檢驗(yàn)D裝置中產(chǎn)物的方法是：取D裝置中產(chǎn)物少許，加入稀鹽酸，產(chǎn)生紅棕色氣體，則產(chǎn)物是NaNO2。