【題目】某小組以亞硝酸鈉(NaNO2)溶液為研究對(duì)象,探究NO2-的性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)

試劑

編號(hào)及現(xiàn)象

滴管

試管

2mL

1%酚酞溶液

1 mol·L-1 NaNO2溶液

實(shí)驗(yàn)I:溶液變?yōu)闇\紅色,微熱后紅色加深

1 mol·L-1 NaNO2溶液

0.1 mol·L-1 KMnO4 溶液

實(shí)驗(yàn)II:開始無明顯變化,向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去

KSCN溶液

1 mol·L-1 FeSO4

溶液(pH=3

實(shí)驗(yàn)III:無明顯變化

1 mol·L-1 NaNO2溶液

1 mol·L-1 FeSO4

溶液(pH=3

實(shí)驗(yàn)IV:溶液先變黃,后迅速變?yōu)樽厣,滴?/span>KSCN溶液變紅

資料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。

1)結(jié)合化學(xué)用語解釋實(shí)驗(yàn)I“微熱后紅色加深的原因 ______

2)實(shí)驗(yàn)II證明NO2-具有_____性, 從原子結(jié)構(gòu)角度分析原因_________

3)探究實(shí)驗(yàn)IV中的棕色溶液

為確定棕色物質(zhì)是NOFe2+,而非Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)補(bǔ)齊實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)

溶液a

編號(hào)及現(xiàn)象

1 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3

i.溶液由___色迅速變?yōu)?/span>___

____________________

ii.無明顯變化

加熱實(shí)驗(yàn)IV中的棕色溶液,有氣體逸出,該氣體在接近試管口處變?yōu)榧t棕色,溶液中有紅褐色沉淀生成。解釋上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因_________。

4)絡(luò)合反應(yīng)導(dǎo)致反應(yīng)物濃度下降,干擾實(shí)驗(yàn)IV中氧化還原反應(yīng)發(fā)生及產(chǎn)物檢驗(yàn)。小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)V:將K閉合后電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),向左側(cè)滴加醋酸后偏轉(zhuǎn)幅度增大。

鹽橋的作用是____________________________

電池總反應(yīng)式為______________________

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:NO2-在一定條件下體現(xiàn)氧化性或還原性,氧還性強(qiáng)弱與溶液酸堿性等因素有關(guān)。

【答案】NO2-發(fā)生水解反應(yīng)NO2-+H2OHNO2+OH-,溫度升高水解平衡正向移動(dòng),堿性增強(qiáng),溶液紅色加深 還原性 N原子最外層5個(gè)電子(可用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示),+3價(jià)不穩(wěn)定,易失電子,體現(xiàn)還原性 淺綠色 棕色 0.5mol·L1Fe2SO43溶液(pH=3 棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受熱生成NOFe2+,NO被空氣氧化為NO2,加熱有利于Fe2+被氧化為Fe3+,促進(jìn)Fe3+水解,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀 阻礙Fe2+NO接觸,避免絡(luò)合反應(yīng)發(fā)生 Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO+H2O

【解析】

1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)I的現(xiàn)象說明NaNO2為強(qiáng)堿弱酸鹽,NO2-發(fā)生水解反應(yīng)NO2-+H2OHNO2+OH-,溫度升高水解平衡正向移動(dòng),堿性增強(qiáng),溶液紅色加深;

2N原子最外層5個(gè)電子,NO2-N+3價(jià)不穩(wěn)定,易失電子,體現(xiàn)還原性;

3若要證明棕色物質(zhì)是NOFe2+,而非Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的產(chǎn)物,需要作對(duì)照實(shí)驗(yàn),即向pH均為3,含Fe2+Fe3+濃度均為1mol/LFeSO4溶液和Fe2SO43溶液中通NO,若通入FeSO4溶液出現(xiàn)溶液由淺綠色迅速變?yōu)樽厣,而通?/span>Fe2SO43溶液無現(xiàn)象,則可證明;

加熱實(shí)驗(yàn)IV中的棕色溶液,有氣體逸出,該氣體在接近試管口處變?yōu)榧t棕色,說明加熱后生成了NO氣體;溶液中有紅褐色沉淀生成,說明生成了Fe(OH)3,據(jù)此解答;

4①將K閉合后電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),向左側(cè)滴加醋酸后偏轉(zhuǎn)幅度增大,由圖可知,該裝置構(gòu)成了原電池,兩電極分別產(chǎn)生NOFe3+,U形管中間鹽橋的作用是阻礙Fe2+NO接觸,避免絡(luò)合反應(yīng)發(fā)生;

②兩電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)式。

1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)I的現(xiàn)象說明NaNO2為強(qiáng)堿弱酸鹽,NO2-發(fā)生水解反應(yīng)NO2-+H2OHNO2+OH-,溫度升高水解平衡正向移動(dòng),堿性增強(qiáng),溶液紅色加深,所以在2mL1 mol·L-1 NaNO2溶液中滴加酚酞溶液出現(xiàn)溶液變?yōu)闇\紅色,微熱后紅色加深,

故答案為:NO2-發(fā)生水解反應(yīng)NO2-+H2OHNO2+OH-,溫度升高水解平衡正向移動(dòng),堿性增強(qiáng),溶液紅色加深;

2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)II說明NaNO2溶液與KMnO4 溶液在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使KMnO4 溶液的紫色褪去,即KMnO4被還原,說明NO2-具有還原性。NO2-具有還原性的原因是:N原子最外層5個(gè)電子(可用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示),+3價(jià)不穩(wěn)定,易失電子,體現(xiàn)還原性,

故答案為:還原性;N原子最外層5個(gè)電子(可用原子結(jié)構(gòu)示意圖表示),+3價(jià)不穩(wěn)定,易失電子,體現(xiàn)還原性;

3)①實(shí)驗(yàn)IVFeSO4 溶液(pH=3)中滴加NaNO2溶液,溶液先變黃,后迅速變?yōu)樽厣渭?/span>KSCN溶液變紅,說明有Fe3+生成,NO2-被還原為NO。若要證明棕色物質(zhì)是是NOFe2+,而非Fe3+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的產(chǎn)物,需要作對(duì)照實(shí)驗(yàn),即向pH均為3,含Fe2+Fe3+濃度均為1mol/LFeSO4溶液和Fe2SO43溶液中通入NO,若通入FeSO4溶液出現(xiàn)溶液由淺綠色迅速變?yōu)樽厣,而通?/span>Fe2SO43溶液無現(xiàn)象,則可證明;

故答案為:淺綠色;棕色;0.5mol·L1Fe2SO43溶液(pH=3);

②加熱實(shí)驗(yàn)IV中的棕色溶液,有氣體逸出,該氣體在接近試管口處變?yōu)榧t棕色,說明加熱后生成了NO氣體;溶液中有紅褐色沉淀生成,說明生成了Fe(OH)3,原因是棕色溶液中的[Fe(NO)]2+受熱生成NOFe2+NO被空氣氧化為NO2,加熱有利于Fe2+被氧化為Fe3+,促進(jìn)Fe3+水解,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,

故答案為:棕色溶液中的span>[Fe(NO)]2+受熱生成NOFe2+NO被空氣氧化為NO2,加熱有利于Fe2+被氧化為Fe3+,促進(jìn)Fe3+水解,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀;

4)①將K閉合后電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),向左側(cè)滴加醋酸后偏轉(zhuǎn)幅度增大,由圖可知,該裝置構(gòu)成了原電池,兩電極分別產(chǎn)生NOFe3+,U形管中間鹽橋的作用是阻礙Fe2+NO接觸,避免絡(luò)合反應(yīng)發(fā)生;

故答案為:阻礙Fe2+NO接觸,避免絡(luò)合反應(yīng)發(fā)生;

②該原電池負(fù)極反應(yīng)為:Fe2+-e-= Fe3+,正極反應(yīng)為NO2-+e-+2H+=NO↑+H2O,所以電池總反應(yīng)式為Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O;

故答案為:Fe2+ +NO2-+2H+= Fe3+ +NO↑+H2O

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列解釋事實(shí)的化學(xué)用語不正確的是

A. 閃鋅礦(ZnS)經(jīng)CuSO4溶液作用后,轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS)ZnS + Cu2+ === CuS + Zn2+

B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH約為3CH3COOH CH3COO- + H+

C. 電解NaCl溶液,陰極區(qū)溶液pH增大:2H2O + 2e- === H2+ 2OH-

D. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為:Fe3e- === Fe3+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、YW為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素,XY同主族,YW的氣態(tài)氫化物具有相同的電子數(shù),W的單質(zhì)是黃綠色氣體,X的單質(zhì)只有氧化性。

(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取W2反應(yīng)的離子方程式_____________。

(2)成外高一化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示的裝置圖(圖中夾持和加熱裝置略去),分別研究YX2W2的性質(zhì)。

分別通入YX2W2,在裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同(填相同不相同__________;若裝置D中裝的是鐵粉,當(dāng)通入W2時(shí)觀察到的現(xiàn)象為______________;若裝置D中裝的是催化劑,當(dāng)通入YX2時(shí),打開K通入適量X2,化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________;

若裝置B中裝有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水,當(dāng)通入足量W2完全反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移了5.0×10-5mol電子,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(3)某同學(xué)將足量的YX2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見沉淀生成,向該試管中加入過量(填字母)________________,可以看到白色沉淀生成,其原因分別為________________________________________________________________________。

A.氨水 B.稀鹽酸 C.稀硝酸 D.氯化鈣

(4)若由元素YX組成 酸根ZY2X32-),當(dāng)W2與含Z的溶液完全反應(yīng)后,有淺黃色沉淀產(chǎn)生,取上層清液加入氯化鋇溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知在25℃時(shí),醋酸、次氯酸、碳酸和亞硫酸的電離平衡常數(shù)分別為:

醋酸K=1.75×105

次氯酸K=2.95×108

碳酸K1=4.30×107 K2=5.61×1011

亞硫酸K1=1.54×102 K2=1.02×107

(1)寫出碳酸的第一級(jí)電離平衡常數(shù)表達(dá)式:K1________。

(2)若保持溫度不變,在醋酸溶液中通入少量HCl,下列量會(huì)變小的是________(填字母,下同)。

a.c(CH3COO) b.c(H) c.醋酸的電離平衡常數(shù)

(3)下列離子方程式中錯(cuò)誤的是________。

a.少量CO2通入次氯酸鈉溶液中:CO2+H2O+ClO===+HClO

b.少量SO2通入次氯酸鈣溶液中:Ca2+2ClO+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO

c.過量CO2通入澄清石灰水中:CO2+OH===

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知:將Cl2通入適量KOH溶液,產(chǎn)物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n (KOH)=a mol時(shí),下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

A.若某溫度下,反應(yīng)后=11,則溶液中=

B.參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于a mol

C.改變溫度,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n的范圍: a mol ≤ n(e -)≤a mol

D.改變溫度,產(chǎn)物中KClO3的最大理論產(chǎn)量為 a mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示。請(qǐng)回答:

1)若C為稀H2SO4溶液,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B電極材料為ZnA極材料為銅,該裝置能量轉(zhuǎn)換形式____, A____極,此電池所發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式為_____,反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后溶液CcH+)將_____(變大” “變小基本不變”)。溶液中的SO42-移向____極(填“A”“B”

2)若CCuSO4溶液,B電極材料為FeA極材料為石墨。則B_____極,B極上電極反應(yīng)屬于____(氧化反應(yīng)還原反應(yīng)”)。B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為______A極產(chǎn)生的現(xiàn)象是_____;若AB兩電極質(zhì)量都為50.0g且反應(yīng)過程中有0.2mol的電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,理論上AB兩電極質(zhì)量差為____g

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知水在25℃95℃時(shí),其電離平衡曲線如圖所示:

(1)25℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為________(填“A”“B”),請(qǐng)說明理由________

(2)95℃時(shí),將pH=9NaOH溶液與pH=4H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與pH=4H2SO4溶液的體積比為________

(3)95℃時(shí),若100體積pH1=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過氧化鈣是重要的化工原料,易溶于酸、難溶于水、乙醇等溶劑,溫度在350℃以上容易分解。其主要用作殺菌劑、防腐劑、解酸劑、油類漂白劑等。農(nóng)業(yè)上用作種子及谷物的無毒性消毒劑及魚池的增氧劑。

1)過氧化鈣工業(yè)上常用以下合成路線進(jìn)行合成。

已知:氯化銨的作用是提高Ca2+的濃度。

反應(yīng)溫度需要控制在常溫下產(chǎn)率最高,溫度過高或過低都會(huì)使產(chǎn)率降低的原因是___________________,母液的主要溶質(zhì)是__________。

整個(gè)過程的總化學(xué)方程式為_____________________________________________

2)實(shí)驗(yàn)室也可利用反應(yīng)Ca(s)+O2(g) CaO2(s),在純氧條件下制取CaO2。其裝置示意圖如下:

請(qǐng)回答下列問題:

儀器a的名稱為________,儀器a上方橡皮管的作用是______________,D裝置中的試劑為________

根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:檢驗(yàn)裝置的氣密性后,裝入藥品;打開分液漏斗活塞,通入一段時(shí)間氣體,加熱藥品;待反應(yīng)結(jié)束后,操作順序?yàn)?/span>____________(填序號(hào));拆除裝置,取出產(chǎn)物。

a 停止通入氧氣并關(guān)閉分液漏斗的活塞 b 熄滅酒精燈 c 反應(yīng)管冷卻至室溫

3)利用如圖裝置測(cè)定反應(yīng)2CaO22CaO+O2產(chǎn)品中CaO2含量時(shí),停止反應(yīng)且冷卻至25℃后的裝置如圖所示。A裝置中存在的錯(cuò)誤是___________,若B裝置直接讀數(shù)確定25℃、1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣體的體積,則測(cè)量結(jié)果_______(填偏大、偏小無影響)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?/span>

A. 用加熱的方法除去碳酸鈉固體中的碳酸氫鈉

B. 加熱蒸干溶液,可以得到CuCl2晶體

C. 放在流動(dòng)的蒸餾水中可除去半透膜中蛋白質(zhì)溶液里混有的(NH4)2SO4

D. 鑒別NaBrKI溶液,可分別加新制氯水后,用CCl4萃取

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同步練習(xí)冊(cè)答案