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某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。

任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2均为止水夹,夹持装置已略去)。

 

(1)E装置中制取NO2的化学反应方程式是____________________________

____________________________________________。

(2)若NO2能够被NH3还原,预期在C装置中观察到的现象是________________________________________________________________。

(3)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,认为有以下三种可能:

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;

③______________________________________________________________。

(4)此实验装置中一个明显的缺陷是__________________________________。

任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。

(5)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:________________________________________________________。

(6)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中的药品更换成Na2O2,另选F装置(如图所示),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装置中的粉末由淡黄色逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为__________________________________

 

(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)C装置中混合气体的颜色变浅 (3)在此条件下,该反应的化学反应速率极小 (4)缺少尾气吸收装置 (5)NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可)

(6)①EDBDF ②2NO2+Na2O2=2NaNO3

【解析】(1)E中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。(2)装置A用于制备NH3,NH3被碱石灰干燥后进入装置C中,装置E中生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入装置C中,由于NO2具有氧化性,NH3具有还原性,若NO2能被NH3还原,则在装置C中发生的反应为6NO2+8NH3=7N2+12H2O,随着红棕色的NO2被消耗,装置C中混合气体的颜色逐渐变浅。(3)该同学是从反应原理探究NO2与NH3的反应,若在实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象,需从二者是否能发生反应、能反应但NO2的转化率很低或者能反应但反应速率很小,短时间内NO2的消耗量很少,短时间内看不到明显的现象。(4)由于多余的NH3、NO2会从装置C中竖放的玻璃管中逸出,从而会对环境造成影响,所以该实验需在装置C中竖放的玻璃管处连接一个尾气处理装置。(5)根据价态分析,NO2中氮元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,Na2O2中的O元素也是处于中间价态,也具有氧化性和还原性,所以假设3应该是NO2能被Na2O2还原(或NO2能氧化Na2O2)。(6)①选择E装置制备NO2,选择D装置干燥NO2,选择B装置盛放Na2O2,选择F装置进行尾气处理,为防止F装置中的少量水蒸气对反应产生干扰,最好在B、F装置之间再加装D装置,故装置连接顺序为E→D→B→D→F。②假设2是NO2能被Na2O2氧化,根据B装置中的实验现象“粉末由淡黄色逐渐变成白色”,说明Na2O2与NO2发生了反应,NO2为还原剂,分子中N元素的化合价升高至+5,反应产物又只有一种,推知为NaNO3,推测B装置中发生反应的化学方程式为2NO2+Na2O2=2NaNO3。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第7讲水溶液中的离子平衡练习卷(解析版) 题型:选择题

下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )。

A.在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变

B.CaCO3难溶于稀硫酸,也难溶于醋酸

C.在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)

D.NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第3讲两种重要的反应练习卷(解析版) 题型:选择题

下列解释事实的方程式不准确的是(  )。

A.用浓盐酸检验氨:NH3+HCl=NH4Cl

B.碳酸钠溶液显碱性:CO32—+H2OHCO3—+OH-

C.钢铁发生吸氧腐蚀时,铁作负极被氧化:Fe-3e-=Fe3+

D.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第1讲物质组成性质分类练习卷(解析版) 题型:填空题

铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,化学式为Cu2(OH)2CO3,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐和CO2、H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿……→铜”的转化。

 

(1)从三种不同分类标准回答,“铜绿”属于哪类物质?

________、________、________。

(2)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式_________________________________。

(3)写出B的化学式________。

(4)上述转化过程中属于化合反应的是________,属于复分解反应的是________。

(5)胶体铜在电子行业、塑料和陶瓷电镀等方面应用广泛。下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是________。

A.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者能看到一条光亮的“通路”,前者则没有

B.溶液是电中性的,胶体是带电的

C.溶液中溶质分子可以通过滤纸,胶体中分散质粒子则不能通过滤纸

D.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第1讲物质组成性质分类练习卷(解析版) 题型:选择题

下列有关物质分类一定正确的是(  )。

①强电解质:氯化氢、氢氧化钡、摩尔盐 ②弱电解质:草酸、纯碱、醋酸铵 ③非电解质:液氨、二氧化硫、苯 ④同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2

A.①②③ B.①③ C.①④ D.②③

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第12讲化学实验基础练习卷(解析版) 题型:填空题

兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如图所示:

 

(1)SO2气体还原Fe3+的产物是________(填离子符号),参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是________。

(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。

A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体与浓硫酸

C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热浓H2SO4

(3)装置C的作用是________________________________________________。

(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。

A.蒸发皿    B.石棉网 C.漏斗 D .烧杯

E.玻璃棒 F.坩埚

(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:

方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。

方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。

方案③:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。

上述方案不合理的是________,原因是________________________________

(6)能表明I-还原性弱于SO2的现象是________________________________

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第12讲化学实验基础练习卷(解析版) 题型:选择题

安全是顺利进行实验的保障,下列实验处理或方法正确的是(  )。

A.尾气(主要含氯气)用澄清石灰水吸收较好

B.把氢气和氯气混合光照制氯化氢

C.导管口点燃一氧化碳时也要验纯

D.重金属盐有毒,如果不慎食入氯化钡,喝硫酸铜溶液即可

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习四川配套训练 第10讲金属元素化合物练习卷(解析版) 题型:选择题

某氧化物X难溶于水,能与烧碱反应,生成易溶于水的化合物Y,将少量Y溶液滴入盐酸中无沉淀生成,则X是(  )。

A.SiO2 B.Al2O3

C.MgO D.CuO

 

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年高考化学二轮复习 专题6化学反应速率和化学平衡练习卷(解析版) 题型:填空题

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-867 kJ·mol-1。该反应可用于消除氮氧化物的污染。在130 ℃和180 ℃时,分别将0.50 mol CH4和a mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应,测得有关数据如下表:

实验

编号

温度

时间/min

0

10

20

40

50

1

130 ℃

n(CH4)/mol

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

2

180 ℃

n(CH4)/mol

0.50

0.30

0.18

 

0.15

 

(1)开展实验1和实验2的目的是______________________________。

(2)180 ℃时,反应到40 min,体系________(填“是”或“否”)达到平衡状态,理由是__________________________;

CH4的平衡转化率为________。

(3)已知130 ℃时该反应的化学平衡常数为6.4,试计算a的值。(写出计算过程)

(4)一定条件下,反应时间t与转化率α(NO2)的关系如图所示,请在图像中画出180 ℃时,压强为p2(设压强p2>p1)的变化曲线,并做必要的标注。

 

(5)根据已知求算:ΔH2=________。

CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-574 kJ·mol-1

CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2

 

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