Question

【題目】某學(xué)校化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究二氧化氮的性質(zhì)，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

(2)裝置丙中的試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_______________________。

（3）為了探究NO的還原性，可以在裝置丁的導(dǎo)氣管C中通入一種氣體，通入的這種氣體的名稱是________。

（4）取下裝置丙中的試管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液變?yōu)?/span>________色，為了證明鐵元素在該反應(yīng)中的產(chǎn)物，可以再在溶液中滴加NH4SCN溶液，用離子方程式表示檢驗(yàn)原理___________。

（5）硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。

已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①

N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②

則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是_____________。

Answer 1

【答案】Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO氧氣紅(或“血紅”)Fe3++3Fe(SCN)3CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－957.3 kJ·mol－1

【解析】

（1）裝置甲中濃硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；(2)裝置丙中的試管內(nèi)二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3NO2＋H2O=2H＋＋2NO３－＋NO；（3）一氧化氮被氧氣氧化表現(xiàn)還原性，被氧化為二氧化氮，故可以在裝置丁的導(dǎo)氣管C中通入一種氣體，通入的這種氣體的名稱是氧氣；(4)試管D中的溶液為稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能夠?qū)�亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子與SCN－生成血紅色的物質(zhì)；用離子方程式表示檢驗(yàn)原理為Fe3++3Fe(SCN)3；（5）已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①

N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②，根據(jù)蓋斯定律，由①－②得反應(yīng)CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1－67.7 kJ·mol－1＝－957.3 kJ·mol－1．