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已知:NOx能与Na2O2反应;NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO...

已知:NOx能与Na2O2反应;NONO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉMn2+

I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2NaNO2)。

(1)B、D的仪器名称是________,D的作用是________

(2)NO前,需先通一段时间N2,目的是________

(3)E中主要反应的离子方程式为________

(4)常温下,测得实验前后C的质量差值为0.30g,则制得NaNO2________g。

Ⅱ.NO2Na2O2都有较强氧化性,为探究NO2Na2O2反应的产物,提出如下假设:

假设i.NO2氧化Na2O2;假设ii.Na2O2氧化NO2

甲同学设计如图所示实验装置:

请回答下列问题:

(5)单向阀在实现气体单向流通的同时,还有一个作用是___________

(6)待试管G中收集满气体,向试管G中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃,甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,应在F、G之间增加一个M装置,M中应盛装__________(可供选择的试剂:碱石灰,浓硫酸饱和氯化钠溶液);乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失,带火星的木条未复燃。得到结论:假设正确。

请做出正确判断,写出NO2Na2O2反应的化学方程式__________

 

(球形) 干燥管 防止水蒸气进入C装置 排出装置中的空气 4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 浓硫酸 2NO2 + Na2O2=2NaNO3 【解析】本实验分两部分,I的实验目的是制取少量亚硝酸钠,根据反应:2NO+Na2O2=2NaNO2,Na2O2可以与水反应,所以该实验的关键是完全干燥。 (1)B、D的仪器名称是(球形) 干燥管,B、D的作用都是防止水蒸气进入C装置; (2)通NO前,需先通一段时间N2,就是要将装置中的空气排出去,因为产物NaNO2容易被氧化;故目的是排出装置中的空气; (3)装置E的作用是吸收未反应完的NO,根据题中信息:NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+,故C中主要反应的离子方程式为:4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O; (4)常温下,测得实验前后C的质量差值为0.30g,根据反应原理:2NO+Na2O2=2NaNO2,装置增重即为NO的质量,故n(NO)=n(NaNO2)0.1mol,m(NaNO2)=0.69g; Ⅱ.该实验的目的是探究NO2与Na2O2反应的产物,NO2和Na2O2都有较强氧化性。 (5)单向阀在G和H之间,单向阀内部有一个关键的圆锥状结构,实现气体单向流通的同时,还有一个作用是可以阻隔液体,防止倒吸; (6)待试管G中收集满气体,向试管G中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃,说明NO2反应完了,且生成O2,但可能是F中的水蒸气进入G,和NO2、Na2O2反应,故F、G之间增加一个M装置,用来吸收水蒸气,M中应盛装浓硫酸;用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失,带火星的木条未复燃,说明反应了,但未生成O2,所以是Na2O2氧化NO2,将其氧化成NaNO3,故其反应方程式为:2NO2 + Na2O2=2NaNO3。  
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考点分析:
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某小组以4H4IO22I22H2O为研究对象,探究影响氧化还原反应因素。

实验

气体a

编号及现象

HCl

.溶液迅速呈黄色

SO2

.溶液较快呈亮黄色

CO2

.长时间后,溶液呈很浅的黄色

空气

.长时间后,溶液无明显变化

 

1)实验Ⅳ的作用是______________。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液,萃取后下层CCl4的颜色均无明显变化。

2)取萃取后上层溶液,用淀粉检验:Ⅰ、Ⅲ的溶液变蓝;Ⅱ、Ⅳ的溶液未变蓝。溶液变蓝说明Ⅰ、Ⅲ中生成了______________

3)查阅资料:I2易溶于KI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、Ⅲ的萃取现象。

现象x______________

4)针对Ⅱ中溶液未检出I2的原因,提出三种假设:

假设1:溶液中cH)较小。小组同学认为此假设不成立,依据是______________

假设2O2只氧化了SO2,化学方程式是______________

假设3I2不能在此溶液中存在。

5)设计下列实验,验证了假设3,并继续探究影响氧化还原反应的因素。

i.取Ⅱ中亮黄色溶液,滴入品红,红色褪去。

ii.取Ⅱ中亮黄色溶液,加热,黄色褪去,经品红检验无SO2。加入酸化的AgNO3溶液,产生大量AgI沉淀,长时间静置,沉淀无明显变化。

iii.取Ⅱ中亮黄色溶液,控制一定电压和时间进行电解,结果如下。

电解时间/min

溶液

阳极

阴极

t1

黄色变浅、有少量SO42

检出I2,振荡后消失

H2

溶液无色、有大量SO42

检出I2,振荡后消失

H2

 

结合化学反应,解释上表中的现象:______________

6)综合实验证据说明影响I被氧化的因素及对应关系______________

 

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某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。

(1)配制FeBr2溶液:

ⅰ.配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液;

ⅱ.上述溶液呈淡黄色。取少量此溶液,向其中滴入KSCN溶液,变为浅红色。

①配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液需要的玻璃容器是________________

②由ⅱ可知,此FeBr2溶液呈黄色的原因是其中含有________,用离子方程式解释产生其原因:_______

(2)氯气和FeBr2反应实验操作及现象如下:

据此甲同学得出结论:少量Cl2既能和Fe2+又能和Br-发生氧化还原反应。

①Cl2和Fe2+发生反应的离子方程式是________________

②乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br-发生反应,理由是_____________

③乙同学改进实验如下:在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉,取上清液2 mL,向其中滴加3滴饱和氯水后,再加入CCl4,振荡后静置,观察现象。乙得出结论:少量Cl2只与Fe2+反应,不与Br-反应。乙得出该结论依据的实验现象是____________________

(3)丙同学继续设计实验,探究反应过程:

①转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是___________

②丙通过此实验可得出结论:________

 

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化学变化是有条件的。某小组同学探究I-与金属阳离子的氧化还原反应,实验过程如下。已知同浓度的稀溶液中氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+

实狯

现象

编号

溶液x

I

0.1mol/LFe(NO3)2pH≈l

溶液黄色立即加深,30秒后溶液变为褐色,无浑浊

KNO3HNO3,其中c(NO3-)=0.3mol/LpH≈1

1小时内溶液颜色始终保持无色

0.1mol/LAgNO3

迅速变浑浊,离心分离后上层溶液为无色(经检测无I2),固体为黄色(AgI)

IV

0.1mol/LCu(NO3)2

5秒后溶液由浅蓝色变为黄色并产生浑浊,离心分离后上层溶液为黄色(经检测有I2),固体为白色(CuI)

 

1)根据实验I和Ⅱ,请回答下列问题。

①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成,选择___(填试剂)进一步证实生成了I2

②写出Fe3+I-反应的离子方程式___,该条件下氧化性:Fe3+___I2(选填“>”“<”)

③实验Ⅱ的目的是___

2)实验Ⅳ中Cu2+I-反应的离子方程式是___,甲同学得出氧化性:Cu2+>I2

3)乙同学认为甲同学的结论不合理,分析原因:实验Ⅲ应有I2生成,但却生成了AgI沉淀,因此推测实验Ⅳ中I2的生成,与CuI沉淀有关,故不能确定氧化性:Cu2+>I2,并用如图装置进行验证。K闭合后,较长时间发现两侧溶液均无明显变化。乙同学为了进一步判断Cu2+I2的氧化性强弱,将左侧电极改为Cu电极,并向右侧溶液中加入少量___(填试剂),发现指针偏转,且左侧溶液颜色加深,证明该条件下氧化性:Cu2+___I2(选填“>”“<”)

4)该小组同学进一步分析认为,实验Ⅲ没有发生2Ag++2I-=2Ag+I2的反应,原因是生成AgI沉淀,反应物浓度迅速降低,不利于该反应进行;请分析实验Ⅳ发生氧化还原反应的原因是___

5)小组同学反思实验,反应体系中,各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。

 

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某学习小组通过下列装置探究MnO2FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2FeCl3的升华温度为315℃。

实验操作和现象:

操作

现象

点燃酒精灯,加热

.A中部分固体溶解,上方出现白雾

.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴

.B中溶液变蓝

 

1)现象ⅰ中的白雾是___

2)分析现象ⅱ,该小组探究黄色气体的成分,实验如下:

a.加热FeCl3·6H2O,产生白雾和黄色气体。

b.KSCN溶液检验现象ⅱ和a中的黄色气体,溶液均变红。通过该实验说明现象ⅱ中黄色气体含有___

3)除了氯气可使B中溶液变蓝外,推测还可能的原因是:

①实验b检出的气体使之变蓝,反应的离子方程式是___。经实验证实推测成立。

②溶液变蓝的另外一种原因是:在酸性条件下,装置中的空气使之变蓝。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是___

4)为进一步确认黄色气体是否含有Cl2,小组提出两种方案,均证实了Cl2的存在。

方案1:在AB间增加盛有某种试剂的洗气瓶C

方案2:将BKI淀粉溶液替换为NaBr溶液;检验Fe2+

现象如下:

方案1

B中溶液变为蓝色

方案2

B中溶液呈浅橙红色,未检出Fe2+

 

①方案1C中盛放的试剂是___(填字母)

A.NaCl饱和溶液     B.NaOH溶液     C.NaClO溶液

②方案2中检验Fe2+的原因是___

③综合方案12的现象,说明选择NaBr溶液的依据是___

5)将A中的产物分离得到Fe2O3MnCl2A中产生Cl2的化学方程式是:___

 

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实验小组探究碳与浓硝酸的反应,进行下表中的实验:

实验操作

实验现象

a.用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸,加热。

/

b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。

红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。

 

1)能证明浓硝酸表现氧化性的实验现象是___

2)反应产生的热量会使少量浓硝酸发生分解反应,产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水,气体X的化学式是___

3)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。甲同学认为可能是木炭与气体X反应产生的现象;同学乙猜测NO2可能具有助燃性,木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验验证猜想。

.制取NO2气体

①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图___(夹持仪器略)

NaOH溶液的作用是处理尾气,该反应生成两种物质的量相等的正盐,反应的化学方程式为___

.木炭在NO2气体中燃烧。

实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。

实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。

①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式___

②分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验并说明理由:___

③由上述实验推断“液面上木炭迅速燃烧,发出光亮”的现象产生的原因为:___

 

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