【題目】某課外活動(dòng)小組探究鎂與CO2、NO2的反應(yīng)。

(1)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生黑、白兩種固體,請(qǐng)用化學(xué)反應(yīng)解釋該現(xiàn)象 _____________。

(2)該小組采用類比MgCO2反應(yīng)的思路對(duì)MgNO2的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè):寫出MgNO2反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜測(cè)(用于連接玻璃管的乳膠管均內(nèi)襯錫紙)

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

①裝置A中的試劑是_____________。

②干燥管和裝置B的作用分別是_____________、_____________。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)正確的操作步驟是_____________。

a.通入NO2 b.打開(kāi)彈簧夾

c.點(diǎn)燃酒精燈 d.當(dāng)硬質(zhì)玻璃管充滿紅綜色氣體后,關(guān)閉彈簧夾

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),同學(xué)們觀察到與預(yù)測(cè)相符合的現(xiàn)象,但當(dāng)用水洗滌硬質(zhì)玻璃管時(shí),固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,該氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變藍(lán)

①同學(xué)們認(rèn)為硬質(zhì)玻璃管中還發(fā)生了另一個(gè)反應(yīng),該反應(yīng)為_____________

②請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋加水產(chǎn)生該氣體的原因_____________。

【答案】2Mg + CO2 2MgO + C 4Mg +2NO2 4MgO + N2 NaOH溶液 吸收NO2避免環(huán)境污染 收集N2 badc 3Mg + N2 Mg3N2 (7Mg +2NO2 4MgO +Mg3N2 Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3

【解析】

(1)鎂在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成黑色固體為碳和白色固體為氧化鎂;
(2)MgNO2的反應(yīng)類比MgCO2反應(yīng)的思路寫出,鎂在二氧化氮?dú)怏w中反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú)猓?/span>
(3)①根據(jù)猜想鎂條在二氧化氮?dú)怏w中燃燒生成氮?dú)夂脱趸V,裝置中A的主要作用是吸收過(guò)量二氧化氮,根據(jù)反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O分析應(yīng)選擇氫氧化鈉溶液;
②使裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w,干燥管吸收過(guò)量的二氧化氮,防止污染空氣;B裝置是排水量氣法收集氮?dú)猓?/span>
③應(yīng)先在裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w再進(jìn)行加熱,按照此操作順序進(jìn)行連接;

(4)①鎂在二氧化氮?dú)怏w中反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú),氮(dú)夂玩V在加熱條件下也可以反應(yīng)生成氮化鎂;
②能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體為氨氣,氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂沉淀。

(1)點(diǎn)燃的鎂條能在CO2氣體中繼續(xù)燃燒,產(chǎn)生黑、白兩種固體為氧化鎂和碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Mg + CO2 2MgO + C

因此,本題正確答案是:2Mg + CO2 2MgO + C
(2)類比MgCO2反應(yīng)的思路,鎂在二氧化氮?dú)怏w中反應(yīng)生成氧化鎂和氮?dú),反?yīng)的化學(xué)方程式為:4Mg +2NO2 4MgO + N2,
因此,本題正確答案是:4Mg +2NO2 4MgO + N2;
(3)①根據(jù)反應(yīng)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O分析,裝置A主要吸收多余的二氧化氮?dú)怏w,需要用氫氧化鈉溶液,
因此,本題正確答案是:NaOH溶液;
②干燥管是在充滿二氧化氮?dú)怏w過(guò)程中避免污染氣體排放到空氣中污染空氣,B裝置是排水量氣方法收集反應(yīng)生成的氮?dú)猓?/span>
因此,本題正確答案是:吸收NO2避免環(huán)境污染;收集N2;
③應(yīng)先在裝置中充滿二氧化氮?dú)怏w再進(jìn)行加熱,防止空氣的影響,所以實(shí)驗(yàn)順序?yàn)?/span>badc,
因此,本題正確答案是:badc;

(4)①氮?dú)夂玩V在加熱條件下反應(yīng)生成氮化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Mg + N2 Mg3N2,

鎂在二氧化氮?dú)怏w中也可以反應(yīng)生成氧化鎂和氮化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:7Mg +2NO2 4MgO +Mg3N2,

因此,本題正確答案是:3Mg + N2 Mg3N2(或7Mg +2NO2 4MgO +Mg3N2);

②固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,該氣體能使?jié)駶?rùn)的石蕊試紙變藍(lán),證明生成的是氨氣,說(shuō)明氮化鎂和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑,

因此,本題正確答案是:Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3↑。

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