Question

二氧化氮（NO₂)是一種具有高度活性的氣態物質，NO₂與Na₂O₂均具有較強的氧化性，某研究性學習小組對二者能否發生反應進行探究。
【實驗】
下列關于實驗室制備NO₂的說法正確的是_______
a．實驗室常用銅和濃硝酸反應制取二氧化氮
b．二氧化氮常用向下排空氣法收集
c．二氧化氮易溶于水，尾氣可用水吸收.
d．用注射器收集的二氧化氮，壓縮后顏色變淺
e．實驗后容器中殘留液需用堿液處理
【提出假設】
假設一：NO₂與Na₂O₂二者不反應；
假設二：NO₂能被Na₂O₂氧化；
假設三：                            
【查閱文獻】
NO₂在反應中能生成HNO₃和HNO₂；HNO₂旣有氧化性，又有還原性，能被強氧化劑如KMnO₄氧化。
【設計實驗】
(1)實驗時，將NO₂氣體通入盛有Na₂O₂的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設   不成立。
(2)若假設二成立，反應的化學方程式是              。
(3)為驗證假設二是否成立，該小組同學做了如下定性實驗研究，請完成下表內容。

實驗步驟 （不要求寫具體操作過程，儀器任選）	預期的實驗現象及結論
取適量的白色固體置于試管中，…………

 
【定量分析】
若實驗前該小組同學用托盤天平稱量過氧化鈉的質量為3.9g，充分反應后白色固體質量為8.4g，該小組同學得出假設2不成立的結論。你是否同意他們的結論，并簡述理由：              

Answer 1

（共13分）
【實驗】a e（2分）  
【提出假設】假設三：NO₂能被Na₂O₂還原（2分）
【設計實驗】 （1）一（1分）
（2）2NO₂ + Na₂O₂ = 2NaNO₃（2分，不配平不得分）
（3）（4分）

實驗步驟（不要求寫具體操作過程）	預期的實驗現象及結論
取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高錳酸鉀溶液。	若高錳酸鉀溶液不褪色，則假設2成立；若高錳酸鉀溶液褪色，則假設2不成立。（其他合理答案也可）

 
（4）（2分）不同意。若3.9 g過氧化鈉全部氧化二氧化氮，生成NaNO₃的質量應該為8.5 g，而現在測量的質量為8.4 g，質量相差不大，在托盤天平稱量的誤差范圍之內，這完全有可能為實驗誤差引起。
（同意。若3.9 g過氧化鈉全部氧化二氧化氮，生成的NaNO₃的質量應該為8.5 g，而現在測量的質量為8.4 g＜8.5 g。注：本題為開放性答案，其它合理答案也可）

試題分析：
【實驗】考查NO₂的制備，a、Cu+4HNO₃(濃)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O，正確；b、NO₂能與水發生反應，故不能使用排水法收集，錯誤；c、溶于水后生成NO，同樣是污染，錯誤；d、壓縮后雖有部分轉化為N₂O₄，但NO₂的濃度增大，顏色加深，錯誤；e、殘液為酸性，故用堿處理，正確。
【提出假設】根據情況，不反應、反應被氧化，另外為反應被還原；
【設計實驗】
（1）用淡黃色變為白色，說明過氧化鈉反應，假設一錯誤
（2）假設二成立，NO₂被Na₂O₂氧化，即氮的化合價升高從+4到+5，O從-1到-2，然后配平即得到答案。
（3）關鍵是對產物的檢驗，硝酸根的檢驗方法。