Question

NO₂与Na₂O₂常温下能反应．反应时何者为氧化剂？两同学开展如下研究．
【作出猜想】甲乙同学对反应如何进行有如下猜想：
猜想一：Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₂+O₂↑
猜想二：2Na₂O₂+4NO₂=4NaNO₃
【查阅资料】2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O
2NaNO₂+2HCl=2NaCl+NO↑+NO₂↑+H₂O
【实验探究】a．按图示实验装置开展实验．实验时，往装置中通入足量的NO₂，直至反应停止；b．取反应后玻璃直管中固体物质于试管中进行如下实验，并观察、记录现象：

实验操作	实验现象

【实验结论】现象表明，Na₂O₂与NO₂反应按“猜想二”进行．
回答下列问题：
（1）实验时，利用铜与浓硝酸制取NO₂，反应方程式为

 

．
（2）装置C的作用是

 

．
（3）根据实验结论，NO₂与Na₂O₂反应时作氧化剂的物质是

 

．
（4）请根据实验目的要求和实验结论，将“实验探究”栏目中的表格填写完整．
（5）甲乙同学都认为，不宜直接观察C装置导管口是否有气泡冒出即可判断Na₂O₂与NO₂反应究竟按哪种猜想进行．其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水，据此写出反应的化学方程式；
（2）根据二氧化氮有毒及反应方程式2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O进行解答；
（3）根据Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₃，反应物中元素化合价降低的物质为氧化剂；
（4）根据反应2NaNO₂+2HCl=2NaCl+NO↑+NO₂↑+H₂O中的现象进行解答；
（5）由于无法保证二氧化氮完全反应，直接观察C中导管口是否有气泡冒出，不可以判断B中的反应符合哪一种假设．

解答：解：（1）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）尾气中的NO₂是有毒的气体，容易造成大气污染，需要对尾气进行吸收，二氧化氮和氢氧化钠反应：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，能够防止污染空气，
故答案为：吸收尾气中的NO₂，防止污染；
（3）在Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₃反应中，Na₂O₂中的氧元素从-1价变为产物NaNO₃中的-2价的氧，所以Na₂O₂为氧化剂，
故答案为：Na₂O₂；
（4）如果按假设一进行反应，Na₂O₂+2NO₂=2NaNO₂+O₂↑向试管中加入适量盐酸，应该发生2NaNO₂+2HCl=2NaCl+NO↑+NO₂↑+H₂O，有红棕色的二氧化氮气体产生，如果没有明显现象，说明不符合“假设一”，
故答案为：向试管中加入适量盐酸；无明显现象；
（5）若NO₂未充分反应，也可观察到溶液中有气泡冒出，所以观察C中导管口有气泡冒出，无法判断Na₂O₂与NO₂反应究竟是按哪种猜想进行，
故答案为：若NO₂未充分反应，也可观察到溶液中有气泡冒出．

点评：本题主要考查了二氧化氮的性质，题目难度中等，注意掌握二氧化氮和氢氧化钠反应、铜和硝酸的反应，能够正确书写常见的化学反应方程式，如铜与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸的反应．