Question

【題目】I：某實驗小組欲探究碳與濃硝酸反應的情況。甲同學設計了圖l裝置，認為若有紅棕色氣體產生就說明碳與濃硝酸發生了反應。

（1）碳與濃硝酸反應的化學方程式________________。

（2）乙同學認為甲同學的結論是錯誤的，他的理由是（用化學方程式表不）_______，所以他認為應該檢驗_________（填化學式）的產生來證明碳與濃硝酸反應。為此乙同學查閱相關資料得知“O℃時四氧化二氮為液體”，從而改進了實驗裝置如圖所示。

（3）為了減少干擾，對于A裝置有下而4種操作方案，其中最合理的是_______（填數字序號）

①將炭與濃硝酸一同放在裝置中加熱；

②先加熱濃硝酸，然后將炭投入其中；

③先加熱炭，再加入冷濃硝酸；

④先加熱炭，再將炭投入冷濃硝酸。

（4）請用平衡移動原理解釋B裝置的作用_____________。

（5）C裝置中出現的現象是__________，經檢測C的溶液中還含有少量氮元素，只以NO3-形式存在，寫出生成該離子的化學方程式__________。

II：以金紅石（主要成分TiO2）為原料生產金屬Ti的步驟主要有：

（6）在高溫下，向金紅石與焦炭的棍合物中通入Cl2，得到TiCl4和一種可燃性氣體；該反應的化學方程式為_____________。

（7）在氬氣的氣氛中和加熱條件下，用Mg與TiCl4反應可得到金屬鈦。

寫出此反應的化學方程式：______________。

氬氣氛圍的作用______________。

Answer 1

【答案】 C+4HNO3（濃）4NO2↑+CO2↑+2H2O 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O CO2 ④ 常溫下存在平衡關系：2NO2N2O4，降低溫度N2O4液化，平衡右移，除去混合氣體中的NO2. C中溶液變渾濁（或產生白色沉淀） 4NO2+O2+2Ba(OH)2=2Ba(NO3)2+2H2O TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO TiCl4+2MgTi+2MgCl2 防止鈦被氧化

【解析】（1）碳與濃硝酸反應的方程式為C+4HNO3（濃）4NO2↑+CO2↑+2H2O；（2）濃硝酸不穩定，加熱易分解生成二氧化氮，濃硝酸和碳在加熱條件下反應也生成二氧化氮，所以對實驗造成干擾，反應方程式為4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，所以要想檢驗濃硝酸和碳反應不能根據是否生成二氧化氮判斷，要根據CO2判斷；（3）濃硝酸不穩定，加熱易分解，為防止干擾，應該防止濃硝酸分解，但濃硝酸和碳的反應必須在加熱條件下才能發生，所以要先將炭加熱，再將碳投入冷的濃硝酸中，答案選④；（4）根據題給信息知，0℃時四氧化二氮為液體，所以溫度越低，二氧化氮越向四氧化二氮方向移動，所以要使用冰水混合物冷卻二氧化氮氣體，從而將混合氣體中的二氧化氮除去，防止二氧化碳的檢驗；（5）二氧化碳能和氫氧化鋇溶液反應生成難溶性的碳酸鋇，所以看到的現象是：C中溶液變渾濁，二氧化氮、氧氣和水反應生成硝酸，硝酸和氫氧化鋇發生酸堿中和反應，所以溶液呈出現硝酸根離子，反應方程式為4NO2+O2+2Ba(OH)2=2Ba(NO3)2+2H2O；（6）在高溫下，向金紅石與焦炭的棍合物中通入Cl2，得到TiCl4和一種可燃性氣體，可燃性氣體是CO，該反應的化學方程式為TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（7）在氬氣的氣氛中和加熱條件下，用Mg與TiCl4反應可得到金屬鈦，同時還有氯化鎂生成，此反應的化學方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2。Ti易被氧化，所以氬氣氛圍的作用是防止鈦被氧化。