Question

【題目】把小塊木炭在酒精燈上燒至紅熱，迅速投入熱的濃硝酸中，發(fā)生劇烈反應(yīng)，同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生，液面上木炭迅速燃燒發(fā)出光亮．
（1）寫出紅熱木炭被熱的濃硝酸氧化為CO2的化學(xué)方程式 ．
（2）木炭與濃硝酸反應(yīng)過程中還伴隨著濃硝酸的分解，除了產(chǎn)生氧氣外，也產(chǎn)生紅棕色氣體．相同條件下該分解反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣與紅棕色氣體的體積之比為 ．
（3）某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對“木炭在液面上迅速燃燒發(fā)出光亮”的原因做出3個猜想： 猜想一：甲同學(xué)認(rèn)為空氣中O2支持木炭燃燒
猜想二：乙同學(xué)認(rèn)為濃硝酸分解產(chǎn)生的O2支持木炭燃燒
猜想三：丙同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)產(chǎn)生的NO2支持木炭燃燒
①根據(jù)木炭在空氣中燃燒的現(xiàn)象，甲同學(xué)的猜想明顯不合理，理由是 ．
②理論分析乙同學(xué)的猜想也不正確，原因是 ．
③要證實丙同學(xué)的猜想，還需補充的實驗方案是（請寫出實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論）．

Answer 1

【答案】
（1）C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O
（2）1：4
（3）木炭在空氣中燃燒，只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象；濃硝酸分解產(chǎn)生O2和NO2為1：4，按照二者比例，產(chǎn)生的氧氣濃度與空氣相近；在收集滿NO2的試管中伸進(jìn)一塊帶火星的木炭，若木炭立即復(fù)燃，反應(yīng)完成后，加入少量澄清石灰水振蕩，產(chǎn)生白色沉淀（渾濁），說明起助燃作用的氣體是NO2
【解析】解：（1）碳與濃硝酸生成二氧化碳、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為：C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O；所以答案是：C+4HNO3（濃） CO2↑+4NO2↑+2H2O；（2）濃硝酸的分解，產(chǎn)生氧氣和紅棕色氣體二氧化氮，反應(yīng)為：4HNO3=O2↑+4NO2↑+2H2O，故該分解反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣與紅棕色氣體的體積之比為1：4；所以答案是：1：4；（3）①木炭在液面上迅速燃燒發(fā)出光亮，甲猜想為空氣中O2支持木炭燃燒，木炭在空氣中燃燒，只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象，故該猜想不合理；所以答案是：木炭在空氣中燃燒，只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象；②根據(jù)（2）可知濃硝酸分解產(chǎn)生O2和NO2為1：4，按照二者比例，產(chǎn)生的氧氣濃度與空氣相近，故也應(yīng)只產(chǎn)生紅色現(xiàn)象，乙猜想不合理；所以答案是：濃硝酸分解產(chǎn)生O2和NO2為1：4，按照二者比例，產(chǎn)生的氧氣濃度與空氣相近；③丙猜想認(rèn)為反應(yīng)產(chǎn)生的NO2支持木炭燃燒，故按照該想法可以將碳在純凈的NO2中燃燒，應(yīng)該生成二氧化碳?xì)怏w，用澄清石灰水檢驗二氧化碳即可，具體方法為：在收集滿NO2的試管中伸進(jìn)一塊帶火星的木炭，若木炭立即復(fù)燃，反應(yīng)完成后，加入少量澄清石灰水振蕩，產(chǎn)生白色沉淀（渾濁），說明起助燃作用的氣體是NO2；所以答案是：在收集滿NO2的試管中伸進(jìn)一塊帶火星的木炭，若木炭立即復(fù)燃，反應(yīng)完成后，加入少量澄清石灰水振蕩，產(chǎn)生白色沉淀（渾濁），說明起助燃作用的氣體是NO2 ．