Question

某研究性学习小组的同学欲利用下图所示的装置验证浓硝酸与木碳反应时有NO₂、CO₂生成，探究是否还有NO生成。已知二氧化氮易液化(沸点为21.1℃),而NO、CO₂难液化。

(1)装置连接好后，首先要进行的操作是_________；然后打开开关K，通过导管向装置内通入N₂的目的是_________。

(2)B中的试剂是_________, C是用于检验NO₂的，试剂X最好是_________(填“水”或“冰水”)，D的作用是_________。

(3)若将装置C改为盛有淀粉-KI溶液的试管，也能确定有NO₂生成，实验中不用此种方法的原因是_________________；假设E中溶液的颜色慢慢褪去，则E中最可能发生的反应的离子方程式为_________________；若E中没有明显的变化，C、F中出现了预期的现象，则A中反应的化学方程式为_________________。

(4)将等物质的量的NO₂、NO通入冰冻的水中只可得到一种比碳酸酸性强的酸，该酸的化学式为_________，设计一种实验方案证明其酸性比碳酸的酸性强_________。

Answer

检查装置的气密性 排出装置内的空气 无水CaCl2(或五氧化二磷) 冰水 检验NO2是否全部液化了(或检验混合气体中是否还含有NO2,合理即可) KI溶液能与NO2反应生成NO，从而干扰了对原反应是否有NO的检验 5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O HNO2 向盛有少量NaHCO3的试管里滴加亚硝酸溶液，有气泡产生(其它合理答案也可)

【解析】(1)涉及到制备气体的反应，装置连接好后，首先要进行的操作是检查装置的气密性；NO易被氧气氧化成二氧化氮,所以需用与NO不反应的气体,排尽装置中的氧气,所以实验开始,打开开关K,通过导管向装置内通入氮气；正确答案：检查装置的气密性；排出装置内的空气。

(2) 验证浓硝酸与木炭反应时有NO2、CO2 H2O生成,因此，B中用无水CaCl2(或五氧化二磷) 先除去水；二氧化氮易液化(沸点为21.1℃), 装置C为向上排气法，X成分为冰水，用于冷却、收集并除去NO2，装置D中盛放的是淀粉碘化钾，若有氧化性的二氧化氮剩余，会氧化碘离子生成碘单质，碘单质与淀粉作用显示蓝色，所以D的作用为检验二氧化氮是否已全部除去；正确答案：无水CaCl2(或五氧化二磷)；冰水；检验NO2是否全部液化了(或检验混合气体中是否还含有NO2,合理即可) 。

(3)由于该实验是要检验二氧化氮和二氧化碳，探究是否还有NO生成，因此KI溶液能与NO2反应生成NO，从而干扰了对原反应是否有NO的检验；二氧化碳中碳+4价，最高价，不能被氧化，只有一氧化氮气体中氮元素为+2价，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，反应的离子方程式为：5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O；若E中没有明显的变化，说明没有一氧化氮产生，C、F中出现了预期的现象，说明反应生成了NO2、CO2，A中反应的化学方程式为；正确答案：KI溶液能与NO2反应生成NO，从而干扰了对原反应是否有NO的检验；5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O；。

(4)根据氧化还原反应规律：在冰冻的水中，NO2和NO中的氮元素发生归中反应生成+3价氮的含氧酸，该酸的化学式HNO2；利用强酸制备弱酸规律可知，HNO2和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳即可证明亚硝酸的酸性大于碳酸；具体操做如下：向盛有少量NaHCO3的试管里滴加亚硝酸溶液，有气泡产生；正确答案：HNO2；向盛有少量NaHCO3的试管里滴加亚硝酸溶液，有气泡产生。