Question

【題目】查閱文獻(xiàn)：Ⅰ．在濃硝酸和活潑金屬反應(yīng)過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產(chǎn)物有＋4、＋2、－3價(jià)氮的化合物。

Ⅱ．FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0。

Ⅲ．NO2和NO都能被酸性KMnO4溶液氧化吸收。

甲按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象記錄如表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
打開彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2，關(guān)閉彈簧夾
打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關(guān)閉活塞	無明顯現(xiàn)象
加熱燒瓶，反應(yīng)開始后停止加熱	①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺；B中溶液變棕色；C中溶液紫色變淺。 ②反應(yīng)停止后，A中無固體剩余

請回答下列問題：

① 加熱前，向燒瓶中滴入濃硝酸沒有明顯現(xiàn)象的原因是________________________________

② 檢驗(yàn)是否生成－3價(jià)氮的化合物，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________________________________

③ 甲取少量B中溶液，加熱，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________________________，請用化學(xué)平衡原理解釋原因________________________________________________________，甲依據(jù)該現(xiàn)象得出結(jié)論：鐵與硝酸反應(yīng)有NO生成。

④乙認(rèn)為甲得出A中有NO生成的證據(jù)不足。為獲取充足的證據(jù)，乙仍采用該裝置和操作進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，乙作出的改變是____________________________，證明有NO生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________

Answer 1

【答案】常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生(或常溫下，鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化) 取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口。若試紙變藍(lán)，則A中生成NH4+，即生成了－3價(jià)氮的化合物 棕色溶液變淺綠，有無色氣體逸出，且在空氣中變?yōu)榧t棕色 FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH<0，由于正反應(yīng)放熱，加熱后，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 將濃硝酸換成稀硝酸 A中沒有紅棕色氣體生成，B中溶液變?yōu)樽厣?/span>.

【解析】

（1）常溫時(shí)，鐵和濃硝酸反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了鐵和濃硝酸進(jìn)一步反應(yīng)，即產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，所以滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象，
故答案為：常溫時(shí)，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生；
（2）生成-3價(jià)氮的化合物對應(yīng)的是銨根離子，檢驗(yàn)銨根離子的方法是：取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口．若試紙變藍(lán)，則A中生成NH4+，

故答案為：取少量反應(yīng)后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口．若試紙變藍(lán)，則A中生成NH4+；
（3）取少量B中溶液，加熱，棕色溶液變淺綠色，有無色氣體逸出，且該氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色，應(yīng)為可逆反應(yīng)FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0，是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致Fe（NO）SO4（棕色）降低，所以溶液顏色變淺，

故答案為：棕色溶液變淺（或綠），無色氣體逸出，且在空氣中變?yōu)榧t棕色；FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0，正反應(yīng)放熱，加熱后，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)；
（4）二氧化氮和水反應(yīng)生成的一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色，所以不能證明鐵和濃硝酸反應(yīng)過程中NO生成，為排除生成的NO2干擾，把濃硝酸換成稀硝酸，稀硝酸和銅反應(yīng)生成無色的一氧化氮，沒有二氧化氮生成，則A中氣體是無色的，且B中溶液變?yōu)樽厣�，則說明生成的一氧化氮和硫酸亞鐵反應(yīng)生成棕色，從而說明A中無色氣體是一氧化氮，
故答案為：濃硝酸換成稀硝酸；A中沒有紅棕色氣體生成，B中溶液變?yōu)樽厣��?/span>