Question

某實(shí)驗(yàn)小組欲探究碳與濃硝酸反應(yīng)的情況。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖1裝置，認(rèn)為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說(shuō)明碳與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。

(1)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的，他的理由是____________________ ________(用化學(xué)方程式表示)，所以他認(rèn)為應(yīng)該檢驗(yàn)________(填化學(xué)式)的產(chǎn)生來(lái)證明碳與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。為此乙同學(xué)查閱相關(guān)資料得知“0 ℃時(shí)四氧化二氮為液體”，從而改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。

(2)為了減少干擾，對(duì)于A裝置有下面4種操作方案，其中最合理的是(填寫(xiě)數(shù)字序號(hào))________。

①將炭與濃硝酸一同放在裝置中加熱；

②先加熱濃硝酸，然后將炭投入其中；

③先加熱炭，再加入冷濃硝酸；

④先加熱炭，再將炭投入冷濃硝酸中。

(3)請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理解釋B裝置的作用_______________________________

_________________________________________________________________。

(4)C裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是______________，經(jīng)檢測(cè)C的溶液中還含有少量氮元素，只以NO形式存在，寫(xiě)出生成該離子的化學(xué)方程式_________________。

Answer 1

解析　(1)該反應(yīng)是在加熱的條件下進(jìn)行的，而加熱時(shí)濃硝酸也能分解產(chǎn)生紅棕色的NO₂氣體；要驗(yàn)證碳與濃硝酸反應(yīng)的進(jìn)行，需要檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物CO₂；(2)為防止?jié)庀跛岱纸鈶?yīng)該是先加熱炭，再將炭投入冷濃硝酸中；(3)因存在：2NO₂N₂O₄平衡體系，該過(guò)程是放熱的，用冰水冷卻，降低溫度促進(jìn)N₂O₄液化，使平衡右移，從而除去混合氣體中的NO₂。(4)得到的CO₂和氫氧化鋇作用生成難溶的BaCO₃，故C中出現(xiàn)白色沉淀。因?yàn)镃中的氮元素以NO形式存在，所以，必然有氧氣參與了反應(yīng)，其生成該離子的方程式為：

4NO₂＋O₂＋2Ba(OH)₂===2Ba(NO₃)₂＋2H₂O。

答案　(1)4HNO₃4NO₂↑＋O₂↑＋2H₂O　CO₂　(2)④

(3)因存在平衡體系：2NO₂N₂O₄，降低溫度N₂O₄液化，使平衡右移，從而除去混合氣體中的NO₂

(4)溶液變渾濁(或產(chǎn)生白色沉淀)

4NO₂＋O₂＋2Ba(OH)₂===2Ba(NO₃)₂＋2H₂O