Question

某研究性學(xué)習(xí)小組，用下列儀器、藥品驗(yàn)證合金（由Cu、Fe、Zn三種物質(zhì)組成）和適量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含NO（：NO₂  21℃；-NO-152℃）



（1）在圖2中選擇恰當(dāng)?shù)膬x器將圖1補(bǔ)充完整，所選擇儀器的連接順序（按左→右連接，填各儀器編號(hào)）為______
（2）反應(yīng)前先通入N₂目的是______
（3）確認(rèn)氣體中含NO的現(xiàn)象是______
（4）如果O₂過(guò)量，則裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______
（5）反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉開關(guān)將燒瓶拿出后的現(xiàn)象為______給出合理的解釋______
（6）本題中，濃硝酸（含溶質(zhì)amol）完全反應(yīng)，還原產(chǎn)物只有NO和NO₂，被還原硝酸的物質(zhì)的量n的取值范圍為______．

Answer 1

（1）因?qū)倥c濃硝酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化氮，要驗(yàn)證NO的生成，則先冷卻使二氧化氮與NO分離，則選擇E裝置，驗(yàn)證NO的存在，利用其與氧氣反應(yīng)生成紅棕色氣體，則選擇D裝置，
氮的氧化物對(duì)環(huán)境有污染，不能排放在環(huán)境中，應(yīng)利用堿處理尾氣，則選擇F裝置，所選擇儀器的連接順序?yàn)镋→D→F，故答案為：E→D→F；
（2）因NO易被氧化，若裝置中存在氧氣則不能說(shuō)明NO的存在，所以反應(yīng)前先通入N₂目的是排盡裝置中的空氣，防止NO被氧化，故答案為：排盡裝置中的空氣，防止NO被氧化；
（3）因NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，則觀察到D中燒瓶?jī)?nèi)通入O₂后，無(wú)色氣體變成紅棕色，
故答案為：D中燒瓶?jī)?nèi)通入O₂后，無(wú)色氣體變成紅棕色；
（4）因氧氣過(guò)量發(fā)生4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，硝酸與堿反應(yīng)生成硝酸鈉，整個(gè)過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)為4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃，
故答案為：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃；
（5）2NO₂?N₂O₄ △H＜0，則將燒瓶拿出后，氣體溫度降低，平衡2NO₂?N₂O₄ △H＜0向右移動(dòng)，NO₂的濃度減小，氣體顏色變淺，
故答案為：氣體顏色變淺；燒瓶拿出后，氣體溫度降低，平衡2NO₂?N₂O₄ △H＜0向右移動(dòng)，NO₂的濃度減小，氣體顏色變淺；
（6）由M+4HNO₃═M（NO₃）₂+NO₂↑+2H₂O，只生成二氧化氮時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量n為

a

2

mol，
由3M+8HNO₃═3M（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，只生成一氧化氮，被還原硝酸的物質(zhì)的量n為

a

4

mol，
以上兩個(gè)反應(yīng)都發(fā)生，則被還原硝酸的物質(zhì)的量

a

4

mol＜n＜

a

2

mol，故答案為：

a

4

mol＜n＜

a

2

mol．