1、
把小块木炭在酒精灯上烧至红热,迅速投入热的浓硝酸中,发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧发出光亮.
(1)写出红热木炭被热的浓硝酸氧化为CO2的化学方程式______ .
(2)木炭与浓硝酸反应过程中还伴随着浓硝酸的分解,除了产生氧气外,也产生红棕色气体.相同条件下该分解反应产生的氧气与红棕色气体的体积之比为______ .
(3)某研究性学习小组的同学对“木炭在液面上迅速燃烧发出光亮”的原因做出3个猜想: 猜想一:甲同学认为空气中O2支持木炭燃烧
猜想二:乙同学认为浓硝酸分解产生的O2支持木炭燃烧
猜想三:丙同学认为反应产生的NO2支持木炭燃烧
①根据木炭在空气中燃烧的现象,甲同学的猜想明显不合理,理由是______ .
②理论分析乙同学的猜想也不正确,原因是______ .
③要证实丙同学的猜想,还需补充的实验方案是______(请写出实验操作、现象和结论).
(1)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
(2)1:4
(3)木炭在空气中燃烧,只产生红热现象;浓硝酸分解产生O2和NO2为1:4,按照二者比例,产生的氧气浓度与空气相近;在收集满NO2的试管中伸进一块带火星的木炭,若木炭立即复燃,反应完成后,加入少量澄清石灰水振荡,产生白色沉淀(浑浊),说明起助燃作用的气体是NO2
解:(1)碳与浓硝酸生成二氧化碳、二氧化氮和水,反应方程式为:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;所以答案是:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;(2)浓硝酸的分解,产生氧气和红棕色气体二氧化氮,反应为:4HNO3=O2↑+4NO2↑+2H2O,故该分解反应产生的氧气与红棕色气体的体积之比为1:4;所以答案是:1:4;(3)①木炭在液面上迅速燃烧发出光亮,甲猜想为空气中O2支持木炭燃烧,木炭在空气中燃烧,只产生红热现象,故该猜想不合理;所以答案是:木炭在空气中燃烧,只产生红热现象;②根据(2)可知浓硝酸分解产生O2和NO2为1:4,按照二者比例,产生的氧气浓度与空气相近,故也应只产生红色现象,乙猜想不合理;所以答案是:浓硝酸分解产生O2和NO2为1:4,按照二者比例,产生的氧气浓度与空气相近;③丙猜想认为反应产生的NO2支持木炭燃烧,故按照该想法可以将碳在纯净的NO2中燃烧,应该生成二氧化碳气体,用澄清石灰水检验二氧化碳即可,具体方法为:在收集满NO2的试管中伸进一块带火星的木炭,若木炭立即复燃,反应完成后,加入少量澄清石灰水振荡,产生白色沉淀(浑浊),说明起助燃作用的气体是NO2;所以答案是:在收集满NO2的试管中伸进一块带火星的木炭,若木炭立即复燃,反应完成后,加入少量澄清石灰水振荡,产生白色沉淀(浑浊),说明起助燃作用的气体是NO2 .
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