Question

【題目】某化學課外活動小組通過實驗研究NO2的性質。

已知：2NO2 + 2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O

利用下圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原（K1、K2為止水夾，夾持固定裝置略去）。

（1）E裝置中制取NO2反應的化學方程式是________________________________。

（2）制取氨氣時若只用一種試劑，從下列固體物質中選取___________

a．NH4HCO3 b．NH4C1 c．Ca(OH)2 d．NaOH

（3）若NO2能夠被NH3還原，預期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是____________________。

（4）實驗過程中氣密性良好，但未能觀察到C裝置中的預期現(xiàn)象。該小組同學從反應原理的角度分析了原因，認為可能是：

① NH3還原性較弱，不能將NO2還原；② 在此條件下，NO2的轉化率極低；

③_______________________________________

（5）此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是________________________

（6）為了驗證NO2能被Na2O2氧化，該小組同學選用B、D、E裝置，將B中的藥品更換為Na2O2，另選F裝置（如右圖所示），重新組裝，進行實驗。

① 裝置的合理連接順序是 _____________

② 實驗過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成。推測B裝置中反應的化學方程式為____________________。

Answer 1

【答案】 Cu + 4HNO3 (濃) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O a C裝置中混合氣體顏色變淺 在此條件下，該反應的化學反應速率極慢 缺少尾氣吸收裝置 EDBF 2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3

【解析】試題分析：（1）E裝置中銅與濃硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO2、H2O；（2）NH4HCO3分解生成氨氣、水、二氧化碳； NH4C1分解生成氨氣、氯化氫，但氨氣、氯化氫又能生成NH4C1 ；Ca(OH)2 、NaOH不能生成氨氣；（3）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無色氣體氮氣；（4）化學反應速率極慢或NO2的轉化率極低導致反應現(xiàn)象不明顯；（5）二氧化氮是有毒氣體，氨氣是有刺激性氣味的氣體，所以都不能直接排入空氣；（6）①驗證NO2能被Na2O2氧化，首先要用E裝置制取二氧化氮，因為制取的二氧化氮氣體中含有水蒸氣，水能和過氧化鈉反應而造成干擾，所以要用D裝置除去水蒸氣，然后較純凈的二氧化氮通過B裝置，未反應的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進行尾氣處理，選用F裝置處理尾氣；②B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成，說明NO2 與Na2O2反應生成NaNO3。

解析：（1）E裝置中銅與濃硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，反應方程式是Cu + 4HNO3 (濃) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O；（2）NH4HCO3分解生成氨氣、水、二氧化碳； NH4C1分解生成氨氣、氯化氫，但氨氣、氯化氫能生成NH4C1 ；Ca(OH)2 、NaOH不能生成氨氣，所以制取氨氣用碳酸氫銨，故選a；（3）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無色氣體氮氣，現(xiàn)象是C裝置中混合氣體顏色變淺；（4）造成未能觀察到C裝置中的預期現(xiàn)象可能原因是：在此條件下，該反應的化學反應速率極慢或NO2的轉化率極低導致反應現(xiàn)象變化不明顯；（5）二氧化氮是有毒氣體，氨氣是有刺激性氣味的氣體，所以都不能直接排入空氣，裝置的明顯缺陷是缺少尾氣處理裝置；（6）①驗證NO2能被Na2O2氧化，首先要用E裝置制取二氧化氮，因為制取的二氧化氮氣體中含有水蒸氣，水能和過氧化鈉反應而造成干擾，所以要用D裝置除去水蒸氣，然后較純凈的二氧化氮通過B裝置，未反應的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進行尾氣處理，選用F裝置處理尾氣，所以儀器的連接順序是EDBF；②B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成，說明NO2與Na2O2反應生成NaNO3，反應方程式是2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3。