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【题目】查阅文献:Ⅰ.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价氮的化合物。

Ⅱ.FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0。

Ⅲ.NO2NO都能被酸性KMnO4溶液氧化吸收。

甲按照如图所示的实验装置进行实验:

实验操作和现象记录如表所示:

实验操作

实验现象

打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹

打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞

无明显现象

加热烧瓶,反应开始后停止加热

A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅。

②反应停止后,A中无固体剩余

请回答下列问题:

加热前,向烧瓶中滴入浓硝酸没有明显现象的原因是________________________________

检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是________________________________

甲取少量B中溶液,加热,实验现象是____________________________________________请用化学平衡原理解释原因________________________________________________________甲依据该现象得出结论:铁与硝酸反应有NO生成。

④乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是____________________________证明有NO生成的实验现象是________________________________________________

【答案】常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生(或常温下,铁遇浓硝酸发生钝化) 取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口。若试纸变蓝,则A中生成NH4+,即生成了-3价氮的化合物 棕色溶液变浅绿,有无色气体逸出,且在空气中变为红棕色 FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0,由于正反应放热,加热后,平衡向逆反应方向移动 将浓硝酸换成稀硝酸 A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色.

【解析】

(1)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象,所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象,
故答案为:常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生;
(2)生成-3价氮的化合物对应的是铵根离子检验铵根离子的方法是:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口.若试纸变蓝,则A中生成NH4+

故答案为:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸接近试管口.若试纸变蓝,则A中生成NH4+
(3)取少量B中溶液,加热,棕色溶液变浅绿色,有无色气体逸出,且该气体在空气中变为红棕色,应为可逆反应FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH0,是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致Fe(NO)SO4(棕色)降低,所以溶液颜色变浅,

故答案为:棕色溶液变浅(或绿),无色气体逸出,且在空气中变为红棕色;FeSO4 + NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH0,正反应放热,加热后,平衡向逆反应方向移动;
(4)二氧化氮和水反应生成的一氧化氮能使硫酸亚铁溶液变成棕色,所以不能证明铁和浓硝酸反应过程中NO生成,为排除生成的NO2干扰,把浓硝酸换成稀硝酸,稀硝酸和铜反应生成无色的一氧化氮,没有二氧化氮生成,则A中气体是无色的,且B中溶液变为棕色,则说明生成的一氧化氮和硫酸亚铁反应生成棕色,从而说明A中无色气体是一氧化氮,
故答案为:浓硝酸换成稀硝酸;A中没有红棕色气体生成,B中溶液变为棕色;

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____________________________________________________

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