Question

【題目】某課外活動(dòng)小組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒，產(chǎn)生黑、白兩種固體，類比Mg與CO2反應(yīng)的思路對(duì)Mg與NO2的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)并探究Mg與NO2的反應(yīng)及產(chǎn)物．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）利用如圖裝置完成實(shí)驗(yàn)，連接的順序?yàn)?（c）﹣﹣﹣（e）﹣（f）﹣﹣﹣﹣﹣ ．
（2）裝置A中盛裝的干燥劑可以是（填序號(hào)）． ①濃硫酸 ②無(wú)水CaCl2③堿石灰 ④五氧化二磷
（3）裝置E的作用是（用化學(xué)方程式表示），裝置B中盛放濃硝酸的儀器名稱是 ， 裝置F的作用是 ．
（4）為防止空氣干擾實(shí)驗(yàn)，排凈裝置中空氣的具體實(shí)驗(yàn)操作為 ．
（5）已知裝置D中初始加入的鎂粉的質(zhì)量為13.2g，在足量的NO2中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫，稱量，測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為21.0g，產(chǎn)生的氣體體積為1120mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），寫出玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
（6）在設(shè)計(jì)上若沒有干燥管是否可行？請(qǐng)解釋原因 ．

Answer 1

【答案】
（1）a；b；i；j；h；g；d
（2）②④
（3）2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；分液漏斗；防止倒吸
（4）打開N，關(guān)閉M，滴加濃硝酸，當(dāng)干燥管中充滿紅棕色氣體時(shí)，關(guān)閉N
（5）11Mg+4NO2=Mg3N2+8MgO+N2
（6）不行，因?yàn)楦稍锕艿淖饔檬窃诔錆M二氧化氮?dú)怏w過(guò)程中避免污染氣體排放到空氣中污染空氣
【解析】解：（1）類比Mg與CO2 反應(yīng)的思路對(duì)Mg與NO2的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)并探究Mg與NO2的反應(yīng)及產(chǎn)物，利用裝置B生成二氧化氮?dú)怏w，通過(guò)裝置A干燥氣體，通過(guò)裝置D使二氧化氮和鎂粉發(fā)生反應(yīng)，通過(guò)F防止倒吸，通過(guò)裝置E吸收二氧化氮?dú)怏w最后通過(guò)裝置C測(cè)定生成氣體體積，驗(yàn)證生成的氣體為氮?dú)�，�?shí)驗(yàn)裝置連接的順序?yàn)?c﹣a﹣b﹣e﹣f﹣i﹣j﹣h﹣g﹣d，
所以答案是：a；b；i；j；h；g；d；（2）①濃硫酸為溶液不能用U形管干燥氣體，故①錯(cuò)誤；②無(wú)水CaCl2 為中性固體干燥劑，和二氧化氮不反應(yīng)，可以干燥二氧化氮?dú)怏w，故②正確；③堿石灰為氫氧化鈉和氧化鈣混合物，和二氧化氮發(fā)生反應(yīng)，不能用來(lái)干燥二氧化氮，故③錯(cuò)誤；④五氧化二磷為酸性干燥劑為固體，不與二氧化氮反應(yīng)，可以用來(lái)干燥二氧化氮?dú)怏w，故④正確；
所以答案是：②④；（3）裝置E是吸收二氧化氮生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，B裝置B中盛放濃硝酸的儀器名稱是分液漏斗，用來(lái)添加濃硝酸，裝置F是安全瓶，起到防止倒吸的作用，
所以答案是：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；分液漏斗；防止倒吸；（4）為防止空氣干擾實(shí)驗(yàn)，排凈裝置中空氣，利用裝置E中止水夾，關(guān)閉M打開N，使裝置充滿紅棕色氣體，具體實(shí)驗(yàn)操作為打開N，關(guān)閉M，滴加濃硝酸，當(dāng)干燥管中充滿紅棕色氣體時(shí)，關(guān)閉N
所以答案是：打開N，關(guān)閉M，滴加濃硝酸，當(dāng)干燥管中充滿紅棕色氣體時(shí)，關(guān)閉N；（5）已知裝置E中初始加入Mg粉質(zhì)量為13.2g，物質(zhì)的量= =0.55mol，在足量的NO2中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫、稱量，測(cè)得硬質(zhì)玻璃管中剩余固體的質(zhì)量為21.0g為氮化鎂和氧化鎂，產(chǎn)生N2的體積為1120mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）物質(zhì)的量= =0.05mol．
設(shè)生成Mg3N2的物質(zhì)的量為xmol，MgO的物質(zhì)的量為Ymol，可得到3x+y=0.55mol，100x+40y=21.0g
解得x=0.05，y=0.4，N2的物質(zhì)的量為0.05mol，
n（Mg）：n（Mg3N2）：n（MgO）：n（N2）=0.55：0.05：0.4：0.05=11：1：8：1：，結(jié)合氮原子守恒NO2前系數(shù)為4，
即得到11Mg+4NO2=Mg3N2+8MgO+N2 ，
所以答案是：11Mg+4NO2=Mg3N2+8MgO+N2；（6）在設(shè)計(jì)上若沒有干燥管，在充滿二氧化氮?dú)怏w過(guò)程中二氧化氮會(huì)排放到空氣中污染環(huán)境，若沒有干燥管不行，因?yàn)楦稍锕艿淖饔檬窃诔錆M二氧化氮?dú)怏w過(guò)程中避免污染氣體排放到空氣中污染空氣，
所以答案是：不行，因?yàn)楦稍锕艿淖饔檬窃诔錆M二氧化氮?dú)怏w過(guò)程中避免污染氣體排放到空氣中污染空氣．