Question

甲同学利用下图所示装置进行硝酸、氮氧化物的相关实验：

实验1：将铜片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住

（1）烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，该反应的化学方程式为_________________

（2）一段时间后，红棕色气体消失，烧杯C中的液体变成蓝色，甲同学分析出现蓝色的原因，认为其中涉及到两个反应：

①红棕色气体消失，该化学方程式为_____________________________________________

②配平溶液出现蓝色的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移方向和数目：

________I^-+________+________H⁺=________I₂+________NO↑+________H₂O

（3）打开烧杯B，A液体上方又出现淡棕色，该反应的化学方程式为__________________

实验Ⅱ：因为有其他同学对淀粉KI溶液变蓝的原因提出异议，甲同学将铜片换成铁片放入烧杯A后，立即用烧杯B盖住。

（4）实验前甲同学认为换为铁片后不应出现红棕色气体，淀粉KI溶液不会变为蓝色，其理由是____________________________________________________________________

（5）实验开始后，发现确实无红棕色气体生成，但过一段时间后，淀粉KI溶液仍然变为蓝色，请你帮忙分析其中的原因_________________________________________________

Answer

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2 常温时铁在浓硝酸中钝化（或生成氧化膜合理即可） 硝酸挥发到淀粉KI溶液中，将KI氧化为I2

【解析】（1）烧杯A液体上方出现大量红棕色气体，这是由于浓硝酸被铜还原生成二氧化氮，该反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。（2）①二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，因此红棕色气体消失，该化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。②反应中碘元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，氮元素化合价从+5价降低到+2价，得到3个电子，根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知配平后的离子方程式为6I－+2NO3－+8H+=3I2+2NO↑+4H2O，其中用单线桥法标出电子转移方向和数目为。（3）打开烧杯B，A液体上方又出现淡棕色，这是由于NO与空气中的氧气反应生成二氧化氮，该反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2。（4）由于常温时铁在浓硝酸中钝化，不会产生二氧化氮，因此换为铁片后不应出现红棕色气体，淀粉KI溶液不会变为蓝色。（5）由于硝酸易挥发，硝酸挥发到淀粉KI溶液中，将KI氧化为I2，因此仍然变为蓝色。