Question

(19分)某研究性學習小組學生根據(jù)氧化還原反應規(guī)律，探究NO2、NO與Na2O2反應的情況，提出假設并進行相關(guān)實驗。

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：

假設1：Na2O2氧化NO2；假設2：NO2氧化Na2O2。

（1）甲同學設計如圖裝置進行實驗：

①試管A中反應的離子方程式是___________。

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試管內(nèi)，木條復燃。

③儀器C兼有防倒吸的作用，儀器C的名稱為__________。

結(jié)論：甲同學認為假設2正確。

（2）乙同學認為甲同學設計的實驗存在缺陷，為達到實驗目的，在A、B之間應增加一個裝置，該裝置的作用是________________。乙同學用改進后的裝置，重復了甲同學的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失；帶火星的木條未復燃，得出結(jié)論：假設正確。則NO2和Na2O2反應的化學方程式是_______________。

II．該研究性學習小組同學還認為NO易與O2發(fā)生反應，應該更易被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-反應生成NO3-和Mn2+。

（3）丙同學用下圖所示裝置(部分夾持裝置略)探究NO與Na2O2的反應。

①在反應前，打開彈簧夾，通入一段時間N2，目的是____________________。

②B中觀察到的主要現(xiàn)象的是_________(填字母編號)。

a．銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{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)。

a．無水硫酸銅 b．無水氯化鈣 c．堿石灰 d．生石灰

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

⑤充分反應后，檢驗D裝置中產(chǎn)物的方法是：取D裝置中產(chǎn)物少許，__________________，則產(chǎn)物是NaNO2。

Answer 1

（19分）

（1）Cu＋4H＋＋2NO3－===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O（3分） 干燥管（2分）

（2）除去NO2中混有的水蒸氣（2分） Na2O2＋2NO2===2NaNO3 （2分）

（3）①將裝置中的空氣排出（2分） ②ac （2分） ③a （2分）

④3:5（2分） ⑤加入稀鹽酸，產(chǎn)生紅棕色氣體 （2分）

【解析】

試題分析：（1）試管A中Cu與濃硝酸反應，反應的離子方程式是：Cu＋4H＋＋2NO3－===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；根據(jù)實驗裝置圖，儀器C的名稱為干燥管。

（2）因為NO2能與H2O反應，所以在A、B之間應增加一個除去NO2中混有的水蒸氣的裝置；紅棕色氣體迅速消失；帶火星的木條未復燃，則NO2被Na2O2氧化，所以化學方程式為：Na2O2＋2NO2===2NaNO3

（3）①反應前，裝置內(nèi)含有空氣，所以打開彈簧夾，通入一段時間N2，可把裝置中的空氣排出。

②實驗裝置B中NO2通入水中，NO2與H2O反應生成稀硝酸和無色氣體NO，銅片與稀硝酸反應生成藍色Cu(NO3)2、NO和H2O，所以答案為ac。

③裝置C、E的作用是吸收水分，無水氯化鈣、堿石灰、生石灰都具有吸水性，無水硫酸銅常用于水的檢驗，吸水性較差，故答案為a。

④氧化劑為MnO4，Mn元素由+7價降低為+2價，還原劑為NO，N元素由+2價升高到+3價，根據(jù)化合價升高總價數(shù)等于降低總價數(shù)可得：5n（MnO4）=3n（NO），則n（MnO4）：n（NO）=3:5。

⑤NO與Na2O2反應生成NaNO2，D裝置中產(chǎn)物為NaNO2，根據(jù)反應：2NaNO2+2HCl==2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O進行檢驗，所以檢驗方法是：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。

考點：本題考查實驗方案的設計與評價、基本操作與基本儀器、方程式的書寫。

考點分析： 考點1：氧化還原反應 考點2：綜合性實驗 試題屬性

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