Question

【題目】實驗小組為驗證NO2與水反應(yīng)的產(chǎn)物，用如圖所示裝置進行實驗（夾持裝置已略去，氣密性已檢驗）。

（實驗過程）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
Ⅰ．打開K1、K3、K5，關(guān)閉K2、K4，通入 一段時間N2，關(guān)閉K1	_________
Ⅱ．打開K2，放入足量濃HNO3，同時打開pH傳感器和NO3―傳感器，記錄數(shù)據(jù)	圓底燒瓶中反應(yīng)劇烈，銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{綠色，_________；片刻后，三頸瓶內(nèi)的導(dǎo)管口有氣泡冒出
III．5min后，打開K4，用注射器將少量氧氣注入三頸瓶，關(guān)閉K4	三頸瓶內(nèi)的氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色

步驟II中，傳感器記錄數(shù)據(jù)如圖所示：

（解釋及結(jié)論）

（1）NO2與水反應(yīng)的離子方程式為____________ 。

（2）步驟I中，通入N2的目的是____________。

（3）將步驟II中圓底燒瓶內(nèi)的實驗現(xiàn)象補充完整：____________。

（4）該實驗驗證NO2與水反應(yīng)產(chǎn)物的實驗證據(jù)包括____________（填序號）。

A.圓底燒瓶中溶液變?yōu)樗{綠色

B.三頸瓶內(nèi)的氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色

C.pH傳感器記錄所得數(shù)據(jù)

D.傳感器記錄所得數(shù)據(jù)

（5）有同學(xué)認為該實驗不嚴謹，因為也可能導(dǎo)致傳感器所記錄的數(shù)據(jù)結(jié)果____________

Answer 1

【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 除去空氣中氧氣，防止生成的NO被氧化 液面上方充滿紅棕色氣體 BCD NO2中混有揮發(fā)的HNO3

【解析】

先向裝置內(nèi)通入氮氣，除去空氣中氧氣，再利用濃硝酸和Cu作用制取NO2氣體，并通入三頸燒瓶中與水反應(yīng)，通過pH傳感器和NO3-傳感器檢驗有硝酸生成，利用針筒內(nèi)氧氣檢驗NO氣體的生成。

(1)NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO，反應(yīng)的離子方程式為3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO；

(2)步驟I中，通入N2的目的是除去空氣中氧氣，防止生成的NO被氧化；

(3)由Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O可知步驟II中圓底燒瓶內(nèi)的實驗現(xiàn)象為圓底燒瓶中反應(yīng)劇烈，銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{綠色，液面上方充滿紅棕色氣體；

(4)A．NO2與水反應(yīng)生成硝酸和NO，與圓底燒瓶中溶液變?yōu)樗{綠色無關(guān)，故A錯誤；

B．三頸瓶內(nèi)的氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色，說明NO和O2反應(yīng)生成NO2，故B正確；

C．pH傳感器記錄所得數(shù)據(jù)顯示反應(yīng)后溶液顯酸性，說明有酸生成，故C正確；

D．NO3-傳感器記錄所得數(shù)據(jù)顯示反應(yīng)后溶液中有NO3-生成，結(jié)合溶液顯酸性，說明反應(yīng)生成HNO3，故D正確；

故答案為BCD。

(5)濃硝酸有揮發(fā)性，未除去NO2中混有的HNO3，則無法根據(jù)傳感器所記錄的數(shù)據(jù)判斷NO2溶于水生成硝酸，這是該實驗不嚴謹?shù)牡胤健?/span>