问题 实验题

某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理,探究Mg与NO2的反应及固体产物。该小组通过实验确认Mg能在NO2中燃烧,并对固体产物提出三种假设:

I.同体产物为MgO。

II.假设为______________。

III.假设为:______________。

请回答下列问题:

资料信息:2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O

(1)如图连接好仪器,装药品前如何检验装置的气密性_______。

(2)装置B中盛装的干燥剂可以是(填序号)_______。

①浓硫酸   ②无水CaCl2   ③碱石灰   ④五氧化二磷

(3)开始打开活塞k,让A中反应进行一段时间,待C中充满红综色气体后,关闭活塞k,再点燃C处酒精灯,同时D中碱液盛的很满,这样做的目的都是______________。

(4)E中收集到的气体对氢气的相对密度是14,该气体是_______。

(5)实验得到固体残留物的质量是实验前Mg粉质量的1.5倍,则假设_______成立。C中发生的化学反应方程式为______________

(6)本实验中存在明显缺陷,改进措施是___________

答案

Ⅱ.固体产物为Mg3N2

III.固体产物为MgO和Mg3N2

(1)关闭分液漏斗活塞和活塞K,将导气管末端插入水中,对锥形瓶(或C处反应管)微热,若导气管口有气泡,停止加热,导气管中进入一段水柱,表示气密性良好。

(2)②④

(3)排净装置中空气,防止空气干挠实验。

(4)N2

(5)假设III      4Mg+2NO24MgO+N2    3Mg+N2Mg3N2

(6)活塞K处的导气管插入NaOH溶液中,进行尾气吸收。

试题解析:Mg与NO2反应,根据原子守恒,则产物可能是MgO、Mg3N2或MgO和Mg3N2

(1)检验装置气密性通常用加热法,即将各个活塞关闭,将导管末端伸入水中,微热气体发生装置,看是否产生气泡,停止加热后,看导管中是否有一段水柱。

(2)NO2可与浓硫酸、NaOH反应,因此不能用浓硫酸、碱石灰干燥。

(3)为防止Mg与空气中的N2、O2反应对实验产生干扰,需排尽装置中空气。

(4)收集的气体对氢气的相对密度是14,则气体的相对分子质量是2×14=28,气体为N2

(5)若产物只有MgO,则固体质量是反应前的≈1.7倍,若产物只有Mg3N2,则固体的质量是反应前的≈1.4倍,实验得到的固体质量是反应前的1.5倍,则得到的是MgO和Mg3N2的混合物,故假设III成立。

仿照Mg与CO2的反应,可知Mg与NO2反应生成MgO和N2,产生N2继续和Mg反应得到Mg3N2

(6)比较明显的缺陷是,排尽装置空气时,产生的NO2在活塞k处直接排入空气中,会污染环境,因此需将活塞k处的导管通入NaOH溶液中。

问答题 案例分析题
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