Question

某实验小组的同学在获得了如下资料的情况下，利用下面的装置来探究二氧化氮与碳酸氢钠溶液反应的产物及反应的机理。

资料：①亚硝酸是一种弱酸，酸性较碳酸酸性强；

②亚硝酸不稳定，很易分解：3HNO₂===HNO₃＋2NO↑＋H₂O。

实验步骤如下：

①检查装置气密性；

②在U形管中盛满蒸馏水，从b处通入二氧化氮气体，在U形管的B处得到无色气体，打开分液漏斗活塞，使少量气体进入分液漏斗，在分液漏斗中看到有红棕色气体；

③在U形管中盛满饱和碳酸氢钠溶液，从b处通入二氧化氮气体，在U形管的B处也得到无色气体，打开分液漏斗活塞，使少量气体进入分液漏斗，在分液漏斗中却看不到红棕色气体；

④将③中B处无色气体通过导管b通入足量澄清石灰水中有白色沉淀生成；

⑤将U形管中盛满氢氧化钠溶液，从b处通入二氧化氮时在B处得不到任何气体。

请回答下列各题：

(1)检查装置气密性的方法为__________________________________________________。

(2)在②中B处得到的无色气体是__________；用两个化学方程式表示二氧化氮与水反应的化学反应机理：_________________________________________________________________。

(3)在③中B处得到的无色气体(单一纯净)是________；只得到该无色气体的原因是________________________________________________________________________。

(4)取出③中得到的溶液，加入足量稀盐酸，预测可观察到的现象________________________________________________________________________。

(5)写出⑤中发生反应的化学方程式__________________________________________。

Answer 1

答案　(1)关闭分液漏斗的活塞，夹紧止水夹b，从长颈漏斗加水，长颈漏斗中形成一段稳定的水柱，证明气密性良好

(2)NO　2NO₂＋H₂O===HNO₂＋HNO₃、3HNO₂===HNO₃＋2NO↑＋H₂O

(3)CO₂　NO₂与水反应生成HNO₂和HNO₃，二者的酸性都比碳酸的酸性强，因而与NaHCO₃反应生成CO₂

(4)产生无色气体，在空气中变为红棕色

(5)2NO₂＋2NaOH===NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O

解析　解答该题的关键是能及时迁移应用资料卡中的信息，结合已掌握的氮及其化合物的性质，合理解释每步实验现象。①带有长颈漏斗的装置检查气密性，一般都采用“液差法”，首先应注意密封一端；②说明NO₂与水反应生成NO，印证3NO₂＋H₂O===2HNO₃＋NO的存在；③、④说明NO₂与NaHCO₃溶液反应，气体产物只有CO₂，没有NO，从而否定NO₂CO₂的常规认识，再根据资料卡中的信息，预测可能是NO₂与水反应生成HNO₃和HNO₂，生成的HNO₂立即与NaHCO₃反应生成了稳定的NaNO₂，不能分解产生NO。⑤更进一步验证了上述推测的正确性。