Question

2．某同學為研究硝酸與鎂的反應，進行如圖實驗，實驗現象及相關數據如下：
（a）A中為一定濃度的硝酸與Mg片發生反應，生成的氣體通過B后，在B中只生成一種鹽，剩余氣體遇空氣不變色，其體積為原體積的一半．
（b）從C進入D中的氣體有兩種，且體積比為1：1．
（c）將D加熱一段時間后，E中干燥的紅色石蕊試紙逐漸戀藍．（設實驗前，裝置中的空氣已排盡；氣體的體積均在同溫同壓下測定）

已知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，且水蒸氣的體積忽略不計，實驗中的液體藥品均過量．請回答：
（1）硝酸與Mg片反應生成的氣體成分是NO、NO₂、N₂、H₂（用化學式表示）．
（2）硝酸在裝置A的反應中所表現的性質有酸性、氧化劑．

Answer 1

分析 NO₂氣體與NaOH溶液反應的化學方程式為2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO與NaOH溶液不反應，但有NO₂，發生反應NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，A產生的氣體通入B中，在B中只生成一種鹽，剩余氣體遇空氣不變色，說明A產生的氣體中有NO和NO₂兩種氣體且兩者的比例為1：1；結合（c）可知D中生成的氣體是NH₃，同時有水生成，反推知由N₂和H₂合成，即進入D中的氣體為N₂和H₂，二者體積之比為1：1，二者體積之和等于NO和NO₂兩種氣體的體積之和，故Mg和HNO₃反應生成的氣體有NO、NO₂、N₂、H₂4種，且物質的量相等，據此解答．

解答 解：NO₂氣體與NaOH溶液反應的化學方程式為2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO與NaOH溶液不反應，但有NO₂，發生反應NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，A產生的氣體通入B中，在B中只生成一種鹽，剩余氣體遇空氣不變色，說明A產生的氣體中有NO和NO₂兩種氣體且兩者的比例為1：1；結合（c）可知D中生成的氣體是NH₃，同時有水生成，反推知由N₂和H₂合成，即進入D中的氣體為N₂和H₂，二者體積之比為1：1，二者體積之和等于NO和NO₂兩種氣體的體積之和，故Mg和HNO₃反應生成的氣體有NO、NO₂、N₂、H₂4種，且物質的量相等，
（1）由上述分析可知，硝酸與Mg片反應生成的氣體成分是NO、NO₂、N₂、H₂，
故答案為：NO、NO₂、N₂、H₂；
（2）反應中硝酸中氮元素在產物中存在與硝酸鎂、硝酸銨、NO、NO₂、N₂中，N元素化合價表示為變化，部分解答，故反應中硝酸起酸性、氧化劑作用，
故答案為：酸性、氧化劑．

點評 本題以實驗形式考查無機物推斷，需要學生對信息進行利用，需要學生具有扎實的基礎與綜合運用能力，對學生的邏輯推理具有較高的要求，本題關鍵是確定每與硝酸反應的產物確定，難度很大，為易錯題目．