Question

【題目】實(shí)驗(yàn)小組為驗(yàn)證NO2與水反應(yīng)的產(chǎn)物，用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已略去，氣密性已檢驗(yàn)）。

（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ.打開K1、K3、K5，關(guān)閉K2、K4，通入一段時(shí)間N2，關(guān)閉K1	——
Ⅱ.打開K2，放入足量濃HNO3，同時(shí)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{(lán)綠色， ；片刻后，三頸瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)管口有氣泡冒出
III.5min后，打開K4，用注射器將少量空氣注入三頸瓶，關(guān)閉K4	三頸瓶?jī)?nèi)的氣體從無(wú)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?jī)?nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象補(bǔ)充完整：___。

（4）該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證NO2與水反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)證據(jù)包括___（填序號(hào)）。

A.圓底燒瓶中溶液變?yōu)樗{(lán)綠色

B.三頸瓶?jī)?nèi)的氣體從無(wú)色變?yōu)闇\紅棕色

C.pH傳感器記錄所得數(shù)據(jù)

D.NO3-傳感器記錄所得數(shù)據(jù)

（5）有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)橐部赡軐?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 排出裝置中的氧氣（空氣） 有紅棕色氣體生成 BCD 圓底燒瓶中濃硝酸的揮發(fā)

【解析】

打開K1、K3、K5，關(guān)閉K2、K4，通入一段時(shí)間N2，排出裝置中的氧氣（空氣）；打開K2，放入足量濃HNO3，打開pH傳感器和NO3-傳感器，銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；打開K4，用注射器將少量空氣注入三頸瓶，三頸瓶?jī)?nèi)的氣體從無(wú)色變?yōu)闇\紅棕色的現(xiàn)象可知，二氧化氮與水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸，生成的一氧化氮被氧氣氧化又生成了二氧化氮。

（1）NO2與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，離子反應(yīng)方程式為：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO，故答案為：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO；

（2）一氧化氮易被空氣中的氧氣氧化生成二氧化氮，所以通入N2排出裝置中的氧氣（空氣），故答案為：排出裝置中的氧氣（空氣）；

（3）步驟II中圓底燒瓶?jī)?nèi)銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，所以溶液變?yōu)樗{(lán)綠色，有紅棕色氣體生成，故答案為：有紅棕色氣體生成；

（4）A. 圓底燒瓶中銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色說(shuō)明生成硝酸銅，不能驗(yàn)證NO2與水反應(yīng)產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；

B. 三頸瓶?jī)?nèi)氣體從無(wú)色變?yōu)闇\紅棕色，說(shuō)明一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成了二氧化氮，能驗(yàn)證NO2與水反應(yīng)生成的產(chǎn)物，B正確；

C. pH傳感器是用來(lái)檢測(cè)被測(cè)物中氫離子濃度并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的可用輸出信號(hào)的傳感器，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，pH傳感器記錄所得數(shù)據(jù)表示，pH減小，酸性增強(qiáng)，能驗(yàn)證NO2與水反應(yīng)生成的產(chǎn)物，C正確；

D. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，NO3-傳感器記錄所得數(shù)據(jù)表示，NO3-的濃度增大，能驗(yàn)證NO2與水反應(yīng)生成的產(chǎn)物，D正確；故答案為：BCD；

（5）濃硝酸易揮發(fā)，該實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，有可能導(dǎo)致傳感器所記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)式圓底燒瓶中揮發(fā)出來(lái)的濃硝酸，故答案為：圓底燒瓶中濃硝酸的揮發(fā)。