Question

（16分）某研究小組想研究碳與濃硝酸的反應(yīng)。其實(shí)驗(yàn)過程如下。

操作	現(xiàn)象
a．用干燥潔凈的燒杯取約10 mL濃硝酸，加熱。
b．把小塊燒紅的木炭迅速伸入熱的濃硝酸中。	紅熱的木炭與熱的濃硝酸接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)，同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生，液面上木炭迅速燃燒，發(fā)出光亮。

（1）熱的濃硝酸與紅熱的木炭接觸會發(fā)生多個化學(xué)反應(yīng)。
①碳與濃硝酸的反應(yīng)，說明濃硝酸具有     性。
②反應(yīng)產(chǎn)生的熱量會使少量濃硝酸受熱分解，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式             。
（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中液面上木炭迅速燃燒，發(fā)出光亮。小組同學(xué)為了研究助燃?xì)怏w是O₂還是NO₂，設(shè)計了以下實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.制取NO₂氣體。
①在虛線框內(nèi)畫出用銅與濃硝酸制取和收集NO₂的裝置簡圖(夾持儀器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO₂，反應(yīng)生成兩種物質(zhì)的量相等的正鹽，寫出這兩種鹽的化學(xué)式          。
Ⅱ.探究實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)操作：在空氣中引燃木炭，使其燃燒并帶有火焰，將帶火焰的木炭伸入盛有NO₂氣體的集氣瓶中。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木炭在NO₂氣體中持續(xù)燃燒，火焰迅速變亮，集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，且遇空氣不變色。
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出碳與NO₂氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式     。
②試分析：是否需要增加帶火焰的木炭與純凈O₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)      。
③通過實(shí)驗(yàn)探究，你認(rèn)為助燃?xì)怏w是什么，簡述理由     。

Answer 1

（1）① 強(qiáng)氧化性（1分）
②4HNO₃(濃)4NO₂↑＋O₂↑＋2H₂O（3分）
（2）Ⅰ①（3分）（兩處導(dǎo)氣管進(jìn)出長短對各1分，漏斗對1分）
②NaNO₂、NaNO₃（2分）
Ⅱ①2NO₂＋2CN₂＋2CO₂（3分）②當(dāng)木炭燃燒時，體系中氧氣濃度低于空氣中氧氣濃度，所以不用補(bǔ)充木炭在純氧中燃燒的實(shí)驗(yàn)。（2分）③助燃?xì)怏w既有NO₂又有O₂，因?yàn)閮煞N氣體均存在且均能助燃。（2分）

試題分析：（1）①碳與濃硝酸的反應(yīng)，說明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性。②反應(yīng)產(chǎn)生的熱量會使少量濃硝酸受熱分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式4HNO₃(濃)4NO₂↑＋O₂↑＋2H₂O。
（2）I．①銅與濃硝酸制取和收集NO₂，可以在圓底燒瓶中進(jìn)行，用分液漏斗滴加濃硝酸，同時用向上排氣法收集NO₂。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO₂，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征，生成正鹽中N的化合價一種應(yīng)該小于+4，一種大于+4，又N最高價位+5價，故應(yīng)有NaNO₃，因?yàn)�，反�?yīng)生成兩種物質(zhì)的量相等的正鹽，所以另一種應(yīng)為NaNO₂。
II．①木炭在NO₂氣體中持續(xù)燃燒，火焰迅速變亮，集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色，產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁，且遇空氣不變色，說明生成了CO₂，那么另一種應(yīng)該為氮?dú)�，反�?yīng)方程式為：2NO₂＋2CN₂＋2CO₂。
②當(dāng)木炭燃燒時，體系中氧氣濃度低于空氣中氧氣濃度，所以不用補(bǔ)充木炭在純氧中燃燒的實(shí)驗(yàn)。
③通過實(shí)驗(yàn)探究可以知道：助燃?xì)怏w既有NO₂又有O₂，因?yàn)閮煞N氣體均存在且均能助燃。