某小組同學(xué)欲探究濃硝酸的性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了下列2個(gè)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將玻璃棒在酒精燈上燒至紅熱,迅速插入熱的濃硝酸中,有紅棕色氣體產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將小塊木炭在酒精燈上灼燒,木炭紅熱,迅速將其投入到熱的濃硝酸中,發(fā)生劇烈反應(yīng),有大量紅棕色氣體產(chǎn)生,液面上方的木炭迅速燃燒發(fā)出光亮。
(1)木炭與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化碳,其化學(xué)方程式為C+4HNO
3(濃)
CO
2↑+4NO
2↑+2H
2O
C+4HNO
3(濃)
CO
2↑+4NO
2↑+2H
2O
。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中濃硝酸受熱分解時(shí),除了產(chǎn)生NO2外還有O2生成,生成O2的原因是(根據(jù)氧化還原規(guī)律分析)
生成NO2氣體,說(shuō)明硝酸中的氮元素化合價(jià)降低,只有氧元素的化合價(jià)可以升高
生成NO2氣體,說(shuō)明硝酸中的氮元素化合價(jià)降低,只有氧元素的化合價(jià)可以升高
。產(chǎn)生的O2與NO2在同溫同壓下的體積比是1:4
1:4
。
(3)該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中“木炭在液面上迅速燃燒發(fā)出光亮”的原因做出了如下3種猜想:
猜想一:甲同學(xué)認(rèn)為是空氣中的O2支持木炭燃燒。
猜想二:乙同學(xué)認(rèn)為是濃硝酸分解產(chǎn)生的O2支持木炭燃燒。
猜想三:丙同學(xué)認(rèn)為是反應(yīng)中產(chǎn)生的NO2
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,理由是木炭在空氣中燃燒,只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象
木炭在空氣中燃燒,只產(chǎn)生紅熱現(xiàn)象
。
②經(jīng)分析,乙同學(xué)的猜想也不合理,理由是濃硝酸分解產(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
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要證實(shí)丙同學(xué)的猜想可能是合理的,還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是:把小塊木炭在酒精燈上燒至紅熱,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(shuō)明起助燃作用的氣體是NO2
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(shuō)明起助燃作用的氣體是NO2
(請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象)。