Question

（2012?海淀區(qū)一模）某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究NO₂的性質(zhì)．
已知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

任務(wù)1：利用圖1所示裝置探究NO₂能否被NH₃還原（K₁、K₂為止水夾，夾持固定裝置略去）．
（1）E裝置中制取NO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O

．
（2）若NO₂能夠被NH₃還原，預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是

C裝置中混合氣體顏色變淺

．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象．該小組同學(xué)從反應(yīng)原理的角度分析了原因，認(rèn)為可能是：
①NH₃還原性較弱，不能將NO₂還原；
②在此條件下，NO₂的轉(zhuǎn)化率極低；
③

在此條件下，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢

．
（4）此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)明顯的缺陷是

缺少尾氣吸收裝置

．
任務(wù)2：探究NO₂能否與Na₂O₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
（5）實(shí)驗(yàn)前，該小組同學(xué)提出三種假設(shè)．
假設(shè)1：二者不反應(yīng)；
假設(shè)2：NO₂能被Na₂O₂氧化；
假設(shè)3：

NO₂能被Na₂O₂還原

．
（6）為了驗(yàn)證假設(shè)2，該小組同學(xué)選用任務(wù)1中的B、D、E裝置，將B中的藥品更換為Na₂O₂，另選F裝置（如圖2所示），重新組裝，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①裝置的合理連接順序是（某些裝置可以重復(fù)使用）

EDBDF或EDBF

．
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗(yàn)，該白色物質(zhì)為純凈物，且無(wú)其他物質(zhì)生成．推測(cè)B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃

．

Answer 1

分析：（1）濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；
（2）若NO₂能夠被NH₃還原，則混合氣體的顏色將變淺；
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象，說(shuō)明二氧化氮反應(yīng)的量很少，可能是反應(yīng)速率降低，或者二氧化氮的轉(zhuǎn)化率較低；
（4）有毒氣體不能直接排空；
（5）NO₂能被Na₂O₂還原；
（6）①驗(yàn)證假設(shè)2，首先要制取二氧化氮，因?yàn)樗�能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)，所以要除去水的干擾，使二氧化氮?dú)怏w通過(guò)過(guò)氧化鈉，最后要進(jìn)行尾氣處理；
②過(guò)氧化鈉變成白色固體且為純凈物，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化確定生成物．

解答：解：（1）濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為：Cu+4HNO₃ （濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃ （濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無(wú)色氣體氮?dú)猓瑒tC裝置中混合氣體顏色變淺，
故答案為：C裝置中混合氣體顏色變淺；
（3）造成未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象可能原因是：在此條件下，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢或NO₂的轉(zhuǎn)化率極低導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象變化不明顯，
故答案為：在此條件下，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢；
（4）二氧化氮是有毒氣體，氨氣是有刺激性氣味的氣體，所以都不能直接排空，要進(jìn)行尾氣處理才能排空，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；
（5）NO₂能被Na₂O₂還原，故答案為：NO₂能被Na₂O₂還原；
（6）①驗(yàn)證假設(shè)2，首先要用E裝置制取二氧化氮，因?yàn)橹迫〉亩�氧化氮�(dú)怏w中含有水蒸氣，水能和過(guò)氧化鈉反應(yīng)而造成干擾，所以要用D裝置除去水蒸氣，然后較純凈的二氧化氮通過(guò)B裝置，未反應(yīng)的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進(jìn)行尾氣處理，選用F裝置處理尾氣，所以裝置的合理連接順序是EDBDF或EDBF，
故答案為：EDBDF或EDBF；
②B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗(yàn)，該白色物質(zhì)為純凈物，且無(wú)其他物質(zhì)生成，過(guò)氧化鈉作氧化劑，則二氧化氮中氮元素失電子化合價(jià)升高而作還原劑，所以氮元素只能轉(zhuǎn)化為+5價(jià)，且生成物是純凈物，所以是硝酸鈉，反應(yīng)方程式為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，故答案為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究二氧化氮性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)元素的化合價(jià)來(lái)預(yù)測(cè)物質(zhì)具有的性質(zhì)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷物質(zhì)具有的性質(zhì)，難度較大．