(2013•唐山一模)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

(2013•唐山一模)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,并对间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:2N02+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CaCl2③碱心灰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H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)实验得到阀体残留物的质量是实验前Mg粉质铽的1.5倍,则假设______成立.C中发生的化学反应方程式为
4Mg+2NO2
.
4MgO+N2、3Mg+N2
.
Mg3N2
4Mg+2NO2
.
4MgO+N2、3Mg+N2
.
Mg3N2

(6)本实验中存在明显缺陷,改进措施是______.
霜町 1年前 已收到1个回答 举报

文载 幼苗

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解题思路:类比二氧化碳与金属镁的反应,推断二氧化氮与镁反应生成的固体的可能组成情况;
(1)依据连接装置中的气体压强和液面变化分析判断装置气密性;
(2)装置C中盛装的干燥剂不能和二氧化氮气体反应;
(3)装置中充满二氧化氮气体,排出空气防止干扰实验;
(4)根据密度与摩尔质量成正比计算出E中收集到的气体的摩尔质量,再判断气体名称;
(5)根据金属镁生成氧化镁和氮化镁的质量关系确定混合物组成,写出反应的化学方程式;
(6)二氧化氮有毒,能够污染大气,需要对尾气进行吸收.

根据Mg与CO2的反应原理,Mg与NO2的反应的固 体产物可能情况为:I.固体产物为MgO;Ⅱ.固体产物为Mg3N2;III.固体产物为MgO和Mg3N2
故答案为:Mg3N2;MgO和Mg3N2
(1)连接装置中的气体压强和液面变化分析判断装置气密性,装置组装好后,检验气密性的方法是,对圆底烧瓶微热,若插入氢氧化钠溶液的导气管口处冒气泡,停止加热,该导气管中形成一段稳定水柱,表示气密性完好,
故答案为: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)装置C是干燥二氧化氮气体除去水蒸气的作用,装置C中盛装的干燥剂不能和二氧化氮气体反应,是固体干燥剂,
①浓硫酸不是固体干燥剂,故①错误;
②无水CaCl2 是中性干燥剂,不和二氧化氮气体反应,故②正确;
③碱石灰能与二氧化氮气体发生反应,不能够用于干燥二氧化氮,故③错误;
④五氧化二磷是固体酸性干燥剂,不与二氧化氮气体反应,可以干燥二氧化氮气体,故④正确;
故选②④;
(3)实验开始时,先让A中反应进行一段时间,待B中充满红棕色气体后,再点燃B处酒精灯,目的是排净装置中的空气,防止空气干扰实验,
故答案为:排净装置中的空气,防止空气干扰实验;
(4)E中收集到的气体对氢气的相对密度是14,密度之比等于摩尔质量之比,该气体的摩尔质量为2g/mol×14=28g/mol,结合反应可知该气体为N2
故答案为:N2
(5)假如固体为氧化镁,根据关系式:Mg~MgO~O,反应后固体增重了:[16/24]倍=[2/3]倍>0.5倍,
假如固体为氮化镁,根据关系式:Mg~[1/3]Mg3N2 ~[2/3]N,反应后固体增重了:

2
3×14
24倍=[7/18]倍<0.5倍,
而现在金属镁增重了0.5倍,所以得到的固体为氧化镁和氮化镁的混合物,反应的化学方程式为:4Mg+2NO2


.
4MgO+N2、3Mg+N2


.
Mg3N2
故答案为:假设Ⅲ;4Mg+2NO2


.
4MgO+N2、3Mg+N2


.
Mg3N2
(6)由于反应结束后剩余的尾气二氧化氮有毒,对空气组成污染,所以应该在活塞K处的导气管插入NaOH溶液中,进行尾气吸收,
故答案为:活塞K处的导气管插入NaOH溶液中,进行尾气吸收.

点评:
本题考点: 镁金属及其化合物的性质实验.

考点点评: 本题考查了物质性质的实验探究和实验设计,题目难度中等,注意实验基本操作的熟练掌握和准确应用,混合物成分的计算判断解题关键,是高考中的常见题型,对学生的思维能力提出了较高的要求.有利于培养学生的逻辑推理能力和逆向思维能力.

1年前

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