精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
14.治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一.
I.NO能被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,利用下列装置模拟该反应.

已知:①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能与NO2反应,不与NO反应.
(1)上述装置接口的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d(按气流方向,用小写字母表示).
(2)装置D的作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体.
(3)装置E中反应的化学方程式为2NO+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeO+N2.
(4)打开分液漏斗活塞,烧瓶中观察到的实验现象有反应开始时,铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小,烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色.
II.实验室常用NaOH溶液吸收多余的氮氧化物(NOx):NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O.设计实验验证产物NaNO2既有氧化性又有还原性.
限选试剂:稀硫酸、KI-淀粉溶液、双氧水、酸性KMnO4溶液
(5)取适量NaNO2溶液,加入KI-淀粉溶液、稀硫酸,观察到溶液变蓝现象,证明其具有氧化性.
(6)参照(5),设计实验证明NaNO2有还原性取适量NaNO2溶液,滴加少许酸性KMnO4溶液,观察到溶液褪色,证明其具有还原性.

分析 I.根据实验原理利用NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,所以首先应制备纯净的干燥的NO,利用铜与稀硝酸反应生成NO,由于硝酸具有挥发性,所以制得的NO中会混有硝酸和水蒸气气体,则先通过装置D除去挥发出的HNO3等酸性气体,然后再通过F干燥,得到纯净的干燥的NO进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO,又因为NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可氧化NO生成NO2,所以最终先通过B氧化NO,后再通过C吸收,据此分析解答;
II.(5)说明 NO2-有氧化性,则N元素的化合价降低,在酸性条件下,与还原剂KI反应即可;
(6)说明 NO2-有还原性,则N元素的化合价升高,与氧化剂KMnO4反应即可.

解答 解:I.(1)根据以上分析,先制备NO→除硝酸气体→除水蒸气→氧化铁粉→氧化多余的NO→NaOH溶液吸收,所以上述装置接口的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,故答案为:f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d;
(2)装置D的作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体,故答案为:除去挥发出的HNO3等酸性气体;
(3)装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeO+N2,故答案为:2NO+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeO+N2;
(4)打开分液漏斗活塞,铜与稀硝酸反应生成NO,由于液面上方有空气,所以开始生成的NO遇空气就会变成浅红棕色NO2,而后来空气排净,又逐渐变为无色,烧瓶中溶液生成铜离子由无色变为浅蓝色,所以烧瓶中观察到的实验现象有反应开始时,铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小;烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色,
故答案为:反应开始时,铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小,烧瓶上部空间由无色逐渐变为浅红棕色,随着反应的进行又逐渐变为无色;烧瓶中溶液由无色变为浅蓝色;
II.(5)说明 NO2-有氧化性,则N元素的化合价降低,在酸性条件下,与还原剂KI反应,所以选择的试剂为KI-淀粉溶液、稀硫酸,观察到溶液变蓝现象,证明其具有氧化性,故答案为:KI-淀粉溶液、稀硫酸;溶液变蓝;
(6)说明 NO2-有还原性,则N元素的化合价升高,与氧化剂KMnO4反应,验证方法为:取适量NaNO2溶液,滴加少许酸性KMnO4溶液,观察到溶液褪色,证明其具有还原性,故答案为:取适量NaNO2溶液,滴加少许酸性KMnO4溶液,观察到溶液褪色,证明其具有还原性.

点评 本题考查了NO的制取、净化、性质和尾气处理以及氧化还原反应,试题较为综合,为高频考点,把握习题中的信息及注意NO尾气的吸收问题,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.已知HF 酸性强于CH3COOH,常温下有下列三种溶液.有关叙述不正确的是(  )
编号①②③
PH1133
溶液NaOH溶液CH3COOH溶液HF溶液
A.CH3COOH稀溶液中加入少量CH3COONa,能使比值c(CH3COO-)/c(Na+)增大
B.①、②等体积很合后:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.向②加入NaF固体,CH3COOH电离平衡正向移动
D.中和相同体积的②、③,需消耗①的体积②<③

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图.下列关于分枝酸的叙述正确的是(  )
A.分子中含有5种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且反应类型相同

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,2.24L丁烷中C-C键数目为0.4NA
B.0.1mol葡萄糖分子中官能团数目为0.6NA
C.28g N2和NO组成的混合物中分子数目可能为0.9NA
D.1L pH=13的NaOH溶液中,Na+数目为0.1NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识,下列诗词分析不正确的是(
A.李白诗句“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川”,“紫烟”指“香炉”中碘升华的现象
B.刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,金性质稳定,可通过物理方法得到
C.王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹的燃放涉及氧化还原反应
D.曹植诗句“煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”,这里的能量变化主要是化学能转化为热能

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.化学与生产、生活、科技、环境等密切相关,下列说法错误的是(  )
A.利用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料,实现“碳”的循环利用
B.氯水中加入稀硫酸,可增强氯水的漂白性
C.用蘸有浓氨水的玻璃棒检验输送氯气的管道是否漏气
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.根据下列实验“操作和现象”,得出的结论正确的是(  )
 )
选项操作和现象结论
 A将表面附有黑色Ag2S的银器浸入盛有食盐水的铝质容器中,黑色逐渐褪去银器为正极,Ag2S得电子生成单质银
 B 测定相同浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大非金属性:S>C
C 向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液,有白色沉淀生成AlO2-和HCO3-的水解反应相互促进 
 D 将Fe(NO3)2晶体溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,溶液变红Fe(NO3)2晶体已氧化变质 
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.酸雨是指(  )
A.pH<7的雨水B.pH<5.6的雨水C.pH=5.6的雨水D.pH>7的雨水

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.向Fe2O3、CuO、Fe、Cu的混和粉未中加入过量的稀硫酸,充分反应后,仍有红色粉未存在,则关于溶液中阳离子的判断正确的是(  )
A.只有Fe2+和Cu2+B.一定有Fe2+、Cu2+,可能有Fe3+
C.一定有Fe2+,可能有Cu2+D.只有Fe2+

查看答案和解析>>

同步练习册答案