Question

【題目】硝酸與金屬反應，濃度不同生成的還原產物也可能不同。某興趣小組進行了如下實驗探究。

[查閱資料]

a．鎂與硝酸反應生成各氣體產物成分及含量隨HNO3濃度變化曲線如圖甲所示

b．NO2沸點：21 ℃；NO沸點：－151 ℃

c．2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O，NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O

(1)請寫出Mg放入10 mol·L－1硝酸中反應的化學方程式：______________________；

[實驗探究] 該小組擬選用如圖A B C D所示裝置探究鎂與4 mol·L－1硝酸反應的產物。連接裝置A→B→C→D→C，檢查氣密性，按圖示加入試劑，D中通入的O2微過量。

(2)a儀器的名稱是_____________。

(3)前一個C裝置的作用是_______，證明氣體產物中有NO生成的實驗現象是______。

(4)從后一個C裝置中逸出的氣體是________。

(5)某同學測想A溶液中可能還有一種還原產物NH4NO3，請設計實驗驗證他的猜想_____。

Answer 1

【答案】 Mg＋4HNO3===Mg(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑ 分液漏斗 吸收未被冷卻的二氧化氮 C中酚酞溶液不褪色，D裝置中有紅棕色氣體出現 氮氣和氫氣 取少量A中溶液于試管中，加入過量濃氫氧化鈉溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，微熱試管，如果紅色石蕊試紙變藍，則可證明有銨根離子產生，產物中含硝酸銨

【解析】（1）根據圖象可知，Mg放入10mol/L硝酸中產生二氧化氮，反應的化學方程式為Mg＋4HNO3＝Mg(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑；（2）根據裝置圖可知儀器a的名稱為分液漏斗；（3）前一個C裝置是吸收未被冷卻的二氧化氮，防止其對后面一氧化氮的檢驗產生影響，一氧化氮為無色氣體，遇到空氣中的氧氣能被氧化成紅棕色的二氧化氮，所以看到C中酚酞溶液不褪色，D裝置中有紅棕色氣體出現，則證明體產物中有NO生成；（4）在D裝置中一氧化氮被氧化成二氧化氮，二氧化氮被氫氧化鈉吸收，氫氣和氮氣不能被吸收，所以從后一個C裝置中逸出的氣體主要是氮氣和氫氣；（5）硝酸銨是銨鹽，與強堿反應生成氨氣，氨氣是堿性氣體，所以檢驗硝酸銨的實驗方案是：在所得溶液中加入濃氫氧化鈉溶液并微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，如果紅色石蕊試紙變藍，則可證明的銨根離子產生，產物中含有硝酸銨。