Question

【題目】NO2為紅棕色氣體，可在火箭燃料中作氧化劑。回答下列問題:

(1)火箭用N2H4和NO2作燃料，產物綠色無污染，該反應的化學方程式為____________。

(2)為探究NO2和鐵粉反應的產物，某小組按下圖所示裝置進行實驗。

已知:①二者反應可能的還原產物為N2或NO

②沸點:NO2(21℃)，NO(-152℃)

③酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3-

①按上圖所示組裝完實驗儀器后，下一步操作為______________________________。

②實驗前需利用氣體X將裝置的空氣排凈，氣體X可以為_______(填標號)。

A.Ar B.H2 C.CO D.NO2

③排凈空氣后，后續實驗的最佳操作順序是___c、b(填標號)。

a.點燃酒精燈，加熱 b.熄滅酒精燈 c.打開K1和K2，關閉K3，緩緩通入氣體X

d.打開K1和K3，關閉K2，緩緩通入NO2 e.關閉K1，停止通入NO2

④裝置B的作用是__________________________________。

(3)分析NO2和鐵粉反應的產物

①實驗過程中A、C裝置的物質均無明顯顏色變化，D收集到無色氣體。由此可推知氣體產物為____________________________。

②取少量固體產物于試管，先加入鹽酸充分溶解，再加入KSCN溶液，溶液若無血紅色，則產物不含三價鐵。該方案是否可行并說明理由:_______________________________。

③實驗得到的相關數據如下表:

玻璃管質量/g	Fe質量/g	反應后(玻璃管+固體)/g
m	1.12	m+1.52

綜合實驗現象和計算可知，固體生成物一定有______(填“FeO”Fe2O3”或“Fe3O4”)；反應的方程式為______

Answer 1

【答案】2NO2 + 2N2H4 3N2 + 4H2O 檢查裝置氣密性Aade將未反應的 NO2 冷卻N2若存在過量的鐵將溶液中的三價鐵全部還原，溶液也無血紅色Fe3O43Fe+2NO2 Fe3O4+N2

【解析】

本題考查的是氮的化合物的性質，掌握實驗原理是關鍵。

(1) N2H4和NO2反應生成綠色無污染的產物，為氮氣和水，方程式為：2NO2 + 2N2H4 3N2 + 4H2O； (2) ①組裝好儀器后應先進行檢查裝置氣密性；② 要探究二氧化氮和鐵的反應產物，可能生成鐵的氧化物，因此不能使用氫氣或一氧化碳等還原性氣體，更不能使用二氧化氮，故選A；③排凈空氣后，點燃酒精燈，加熱，然后K1和K3，關閉K2，緩緩通入NO2，，然后關閉K1，停止通入二氧化氮，然后再通入氣體X將產生的氣體趕到酸性高錳酸鉀溶液處反映，故順序為：adecb；④二氧化氮容易液化，所以用冰水將未反應的 NO2 冷卻得以分離；(3) ①A、C裝置的物質均無明顯顏色變化，說明沒有生成一氧化氮，D中收集到無色氣體，說明產物為N2；②若存在過量的鐵將溶液中的三價鐵全部還原，溶液也無血紅色，所以不能說明產物中不含三價鐵③因為反應前后固體的顏色沒有變化，排除氧化鐵生成的可能性，反應后固體增重為1.52-1.12=0.40克，為氧元素的質量，鐵的物質的量為1.12/56=0.02mol，氧元素多物質的量為0.4/16=0.025mol，鐵與氧原子物質的量比為0.02：0.025=4:5，說明含有四氧化三鐵，方程式為： 3Fe+2NO2 Fe3O4+N2。