Question

研究氮、硫及卤素（F、Cl、Br、I）等单质及其化合物的反应在工农业生产、日常生活和环境保护中有重要意义。

（1）工业上利用氨在催化剂存在的情况下与氧气反应来制备生产硝酸所需要的一氧化氮，该反应的化学方程式为                    。NH₃的电子式为                。硝酸生产过程中排放出来的一氧化氮是大气污染物之一，目前有一种治理方法，是在400℃左右且有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原成无色无毒气体，直接排入空气中，有关反应的化学方程式为                        。

（2）已知在加热条件下浓硫酸能将木炭粉氧化，该反应的化学方程式为             。某学习小组设计实验来验证上述反应所产生的各种产物，将该反应生成的气体依次通过①装有无水硫酸铜的U型管 ②装有品红溶液的洗气瓶 ③装有酸性KMnO₄溶液的洗气瓶 ④装有品红溶液的洗气瓶 ⑤装有澄清石灰水的烧杯，实验中能说明产物内含有CO₂的现象是                        。

（3）某学习小组欲探究氯气、溴单质、碘单质的氧化性强弱。该小组设计的实验操作依次为：①向NaBr溶液中通入氯气 ②向KI溶液中通入氯气，若要验证氧化性Cl₂＞Br₂＞I₂，你认为该小组同学还需完成的实验是                        （用离子方程式表示）。从原子结构的角度解释氯、溴、碘氧化性逐渐减弱的原因是                 。

Answer

（12分）

（1）4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O；；4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O

（2）2H2SO4(浓) + C CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O ；④中品红溶液不褪色，⑤中溶液变浑浊

（3）Br2 + 2I－ = 2Br- + I2；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。

【解析】

试题分析：（1）氨在催化剂存在时与氧气反应生成一氧化氮，该反应的化学方程式为4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ，NH3的电子式为，在400℃左右，有催化剂存在的情况下，氨把一氧化氮还原成无色无毒气体，应该生成氮气，反应的化学方程式为4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O，故答案为：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O；；4NH3 + 6NO 5N2 + 6H2O；

（2）浓硫酸在加热条件下能将木炭粉氧化生成二氧化碳，本身被还原为二氧化硫，该反应的化学方程式为2H2SO4(浓) + C CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O，将反应生成的气体依次通过①装有无水硫酸铜的U型管，是检验生成的水；②装有品红溶液的洗气瓶，是检验生成的二氧化硫；③装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶，是除去混合气体中的二氧化硫；④装有品红溶液的洗气瓶是检验二氧化硫是否除净；⑤装有澄清石灰水的烧杯是检验二氧化碳，因此实验中能说明产物内含有CO2的现象是④中品红溶液不褪色，⑤中溶液变浑浊，故答案为：2H2SO4(浓) + C CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O ；④中品红溶液不褪色，⑤中溶液变浑浊；

（3）根据氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强，①向NaBr溶液中通入氯气，说明氯气的氧化性强于溴；②向KI溶液中通入氯气，说明氯气的氧化性强于碘，要验证氧化性Cl2＞Br2＞I2，还需完成的实验证明溴的氧化性强于碘，故离子方程式是Br2 + 2I－ = 2Br- + I2，因为同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，因此氧化性Cl2＞Br2＞I2，故答案为：Br2 + 2I－ = 2Br- + I2；同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。

考点：考查了氨气的性质、元素周期律的相关知识。