Question

某化學課外活動小組通過實驗研究NO₂的性質。
已知:2NO₂+2NaOHNaNO₃+NaNO₂+H₂O
任務1:利用如圖所示裝置探究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反應的化學方程式是                                　。
(2)若NO₂能夠被NH₃還原,預期觀察到C裝置中的現象是　                     。
(3)實驗過程中,未能觀察到C裝置中的預期現象。該小組同學從反應原理的角度分析了原因,認為可能是:
①NH₃還原性較弱,不能將NO₂還原;
②在此條件下,NO₂的轉化率極低;
③　                                          。
(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是                                 。
任務2:探究NO₂能否與Na₂O₂發生氧化還原反應。
(5)實驗前,該小組同學提出三種假設。
假設1:二者不反應;
假設2:NO₂能被Na₂O₂氧化;
假設3:　　　　　　　　　　　 。
(6)為了驗證假設2,該小組同學選用任務1中的B、D、E裝置,將B中的藥品更換為Na₂O₂,另選F裝置(如圖所示),重新組裝,進行實驗。

①裝置的合理連接順序是　                                    。
②實驗過程中,B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經檢驗,該白色物質為純凈物,且無其他物質生成。推測B裝置中反應的化學方程式為　　　　　　　　　　。

Answer 1

(1)Cu+4HNO₃ (濃)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
(2)C裝置中混合氣體顏色變淺
(3)在此條件下,該反應的化學反應速率極慢
(4)缺少尾氣吸收裝置
(5)NO₂能被Na₂O₂還原
(6)①EDBF　②2NO₂+Na₂O₂2NaNO₃

(1)濃硝酸在加熱條件下與銅片反應制取NO₂:Cu+4HNO₃ (濃)Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。
(2)由于NO₂氣體是紅棕色的,若NO₂能夠被NH₃還原,隨NO₂的消耗,氣體顏色會變淺。
(3)①從反應能否發生角度作出假設;②從化學平衡角度作了假設;③可以從反應速率作出假設,也可能是二者反應速率極慢,短時間內無法觀察到氣體顏色的變化。
(4)NO₂與NH₃都是有毒氣體,即使二者能夠發生反應,也會反應不完全,剩余氣體逸散到空氣中造成污染。應該增加尾氣處理裝置。
(5)由于Na₂O₂中的氧元素處于-1價,既有氧化性,也有還原性,所以NO₂也可能被Na₂O₂還原。
(6)①整個實驗的設計原理為:利用E制取NO₂氣體,通過D裝置進行干燥,然后進入B裝置進行驗證實驗,最后通過F裝置吸收未反應的NO₂氣體,所以裝置的連接順序是EDBF。
②白色物質為純凈物,且無其他物質生成,只可能是NO₂被氧化為了N₂O₅,與生成的Na₂O化合為了NaNO₃。