Question

【题目】某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

（1）装置甲中发生反应的化学方程式为________________________。

(2)装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_______________________。

（3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是________。

（4）取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加NH4SCN溶液，用离子方程式表示检验原理___________。

（5）硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。

已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①

N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②

则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_____________。

Answer 1

【答案】Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO氧气红(或“血红”)Fe3++3Fe(SCN)3CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－957.3 kJ·mol－1

【解析】

（1）装置甲中浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，发生反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；(2)装置丙中的试管内二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，发生反应的离子方程式为3NO2＋H2O=2H＋＋2NO３－＋NO；（3）一氧化氮被氧气氧化表现还原性，被氧化为二氧化氮，故可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是氧气；(4)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN－生成血红色的物质；用离子方程式表示检验原理为Fe3++3Fe(SCN)3；（5）已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①

N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②，根据盖斯定律，由①－②得反应CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋2H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝－889.6 kJ·mol－1－67.7 kJ·mol－1＝－957.3 kJ·mol－1．