Question

【題目】查閱文獻：Ⅰ．在濃硝酸和活潑金屬反應過程中，隨著硝酸濃度的降低，其生成的產物有＋4、＋2、－3價氮的化合物。

Ⅱ．FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0。

Ⅲ．NO2和NO都能被酸性KMnO4溶液氧化吸收。

甲按照如圖所示的實驗裝置進行實驗：

實驗操作和現象記錄如表所示：

實驗操作	實驗現象
打開彈簧夾，通入一段時間CO2，關閉彈簧夾
打開分液漏斗活塞，將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中，關閉活塞	無明顯現象
加熱燒瓶，反應開始后停止加熱	①A中有紅棕色氣體產生，一段時間后，氣體顏色逐漸變淺；B中溶液變棕色；C中溶液紫色變淺。 ②反應停止后，A中無固體剩余

請回答下列問題：

① 加熱前，向燒瓶中滴入濃硝酸沒有明顯現象的原因是________________________________

② 檢驗是否生成－3價氮的化合物，應進行的實驗操作是________________________________

③ 甲取少量B中溶液，加熱，實驗現象是____________________________________________，請用化學平衡原理解釋原因________________________________________________________，甲依據該現象得出結論：鐵與硝酸反應有NO生成。

④乙認為甲得出A中有NO生成的證據不足。為獲取充足的證據，乙仍采用該裝置和操作進行對照實驗，乙作出的改變是____________________________，證明有NO生成的實驗現象是________________________________________________

Answer 1

【答案】常溫時，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應進一步發生(或常溫下，鐵遇濃硝酸發生鈍化) 取少量反應后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口。若試紙變藍，則A中生成NH4+，即生成了－3價氮的化合物 棕色溶液變淺綠，有無色氣體逸出，且在空氣中變為紅棕色 FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH<0，由于正反應放熱，加熱后，平衡向逆反應方向移動 將濃硝酸換成稀硝酸 A中沒有紅棕色氣體生成，B中溶液變為棕色.

【解析】

（1）常溫時，鐵和濃硝酸反應生成一層致密的氧化物薄膜，阻止了鐵和濃硝酸進一步反應，即產生鈍化現象，所以滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現象，
故答案為：常溫時，鐵遇濃硝酸形成致密氧化膜，阻止反應進一步發生；
（2）生成-3價氮的化合物對應的是銨根離子，檢驗銨根離子的方法是：取少量反應后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口．若試紙變藍，則A中生成NH4+，

故答案為：取少量反應后A中溶液于試管中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙接近試管口．若試紙變藍，則A中生成NH4+；
（3）取少量B中溶液，加熱，棕色溶液變淺綠色，有無色氣體逸出，且該氣體在空氣中變為紅棕色，應為可逆反應FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0，是放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，導致Fe（NO）SO4（棕色）降低，所以溶液顏色變淺，

故答案為：棕色溶液變淺（或綠），無色氣體逸出，且在空氣中變為紅棕色；FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色)　ΔH＜0，正反應放熱，加熱后，平衡向逆反應方向移動；
（4）二氧化氮和水反應生成的一氧化氮能使硫酸亞鐵溶液變成棕色，所以不能證明鐵和濃硝酸反應過程中NO生成，為排除生成的NO2干擾，把濃硝酸換成稀硝酸，稀硝酸和銅反應生成無色的一氧化氮，沒有二氧化氮生成，則A中氣體是無色的，且B中溶液變為棕色，則說明生成的一氧化氮和硫酸亞鐵反應生成棕色，從而說明A中無色氣體是一氧化氮，
故答案為：濃硝酸換成稀硝酸；A中沒有紅棕色氣體生成，B中溶液變為棕色；