Question

【題目】實驗小組為驗證NO2與水反應的產(chǎn)物，用如圖所示裝置進行實驗（夾持裝置已略去，氣密性已檢驗）。

（實驗過程）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
Ⅰ.打開K1、K3、K5，關(guān)閉K2、K4，通入一段時間N2，關(guān)閉K1	——
Ⅱ.打開K2，放入足量濃HNO3，同時打開pH傳感器和NO3-傳感器，記錄數(shù)據(jù)	圓底燒瓶中反應劇烈，銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{綠色， ；片刻后，三頸瓶內(nèi)的導管口有氣泡冒出
III.5min后，打開K4，用注射器將少量空氣注入三頸瓶，關(guān)閉K4	三頸瓶內(nèi)的氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色

步驟II中，傳感器記錄數(shù)據(jù)如圖所示：

（解釋及結(jié)論）

（1）NO2與水反應的離子方程式為___。

（2）步驟I中，通入N2的目的是___。

（3）將步驟II中圓底燒瓶內(nèi)的實驗現(xiàn)象補充完整：___。

（4）該實驗驗證NO2與水反應產(chǎn)物的實驗證據(jù)包括___（填序號）。

A.圓底燒瓶中溶液變?yōu)樗{綠色

B.三頸瓶內(nèi)的氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色

C.pH傳感器記錄所得數(shù)據(jù)

D.NO3-傳感器記錄所得數(shù)據(jù)

（5）有同學認為該實驗不嚴謹，因為也可能導致傳感器所記錄的數(shù)據(jù)結(jié)果___。

Answer 1

【答案】3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO 排出裝置中的氧氣（空氣） 有紅棕色氣體生成 BCD 圓底燒瓶中濃硝酸的揮發(fā)

【解析】

打開K1、K3、K5，關(guān)閉K2、K4，通入一段時間N2，排出裝置中的氧氣（空氣）；打開K2，放入足量濃HNO3，打開pH傳感器和NO3-傳感器，銅與濃硝酸發(fā)生反應生成硝酸銅、二氧化氮和水；打開K4，用注射器將少量空氣注入三頸瓶，三頸瓶內(nèi)的氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色的現(xiàn)象可知，二氧化氮與水反應生成一氧化氮和硝酸，生成的一氧化氮被氧氣氧化又生成了二氧化氮。

（1）NO2與水反應生成硝酸和一氧化氮，化學反應方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，離子反應方程式為：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO，故答案為：3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO；

（2）一氧化氮易被空氣中的氧氣氧化生成二氧化氮，所以通入N2排出裝置中的氧氣（空氣），故答案為：排出裝置中的氧氣（空氣）；

（3）步驟II中圓底燒瓶內(nèi)銅與濃硝酸發(fā)生反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，所以溶液變?yōu)樗{綠色，有紅棕色氣體生成，故答案為：有紅棕色氣體生成；

（4）A. 圓底燒瓶中銅與濃硝酸發(fā)生反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，溶液變?yōu)樗{綠色說明生成硝酸銅，不能驗證NO2與水反應產(chǎn)物，A錯誤；

B. 三頸瓶內(nèi)氣體從無色變?yōu)闇\紅棕色，說明一氧化氮與氧氣反應生成了二氧化氮，能驗證NO2與水反應生成的產(chǎn)物，B正確；

C. pH傳感器是用來檢測被測物中氫離子濃度并轉(zhuǎn)換成相應的可用輸出信號的傳感器，隨著反應的進行，pH傳感器記錄所得數(shù)據(jù)表示，pH減小，酸性增強，能驗證NO2與水反應生成的產(chǎn)物，C正確；

D. 隨著反應的進行，NO3-傳感器記錄所得數(shù)據(jù)表示，NO3-的濃度增大，能驗證NO2與水反應生成的產(chǎn)物，D正確；故答案為：BCD；

（5）濃硝酸易揮發(fā)，該實驗不嚴謹，有可能導致傳感器所記錄的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)式圓底燒瓶中揮發(fā)出來的濃硝酸，故答案為：圓底燒瓶中濃硝酸的揮發(fā)。