Question

某化學(xué)課外活動小組通過實(shí)驗(yàn)研究NO₂的性質(zhì)。

已知：2NO₂＋2NaOH＝NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O

利用下圖1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(yīng)的離子方程式是             。

(2)該實(shí)驗(yàn)中制取氨氣時若只用一種試劑，從下列物質(zhì)中選取        。

a．NH₄HCO₃    b．NH₄Cl    c．濃氨水

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

(4)實(shí)驗(yàn)過程中氣密性良好，但未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象。該小組同學(xué)分析其原因可能是：

 ①；還原性較弱，不能將NO₂還原；②在此條件下，NO₂的轉(zhuǎn)化率極低；

 ③                            。

(5)此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個明顯的缺陷是                             。

(6)為了驗(yàn)證NO₂能被Na₂O₂氧化，該小組同學(xué)選用B、D、E裝置，將B中的藥品更換為Na₂O₂。另選F裝置（如圖2所示），重新組裝，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。裝置的合理連接順序是____。實(shí)驗(yàn)過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經(jīng)檢驗(yàn)，該白色物質(zhì)為純凈物，且無其他物質(zhì)生成。推測B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（14分）（1）Cu＋4H^＋＋2NO₃^－＝Cu^2＋＋2NO₂↑＋2H₂O（2分） （2）a（2分）

（3）C裝置中混合氣體顏色變淺（其它合理答案酌情給分）（2分）

（4）在此條件下，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢（未使用催化劑、未加熱等答案合理即給分）（2分）

（5）缺少尾氣吸收裝置（2分）

（6）EDBF或FBDE（2分）；2NO₂+Na₂O₂＝2NaNO₃（2分）

【解析】

試題分析：（1）濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，能和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程為Cu＋4H^＋＋2NO₃^－＝Cu^2＋＋2NO₂↑＋2H₂O。

（2）a、加熱NH₄HCO₃時，碳酸氫銨分解生成氨氣、水和二氧化碳，除去水和二氧化碳就可以得到氨氣，故a正確；b、加熱NH₄Cl時，氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，但溫度降低后，氨氣和氯化氫又反應(yīng)生成氯化銨，所以得不到氨氣，故b不正確；c、濃氨水是液體，試管中的藥品是固體，所以不符合要求，故c不正確，答案選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?dú)�，則C裝置中混合氣體顏色變淺。

（4）未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象，這說明反應(yīng)未能發(fā)生或發(fā)生的反應(yīng)物很少，因此造成未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象可能原因是：在此條件下，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢或未使用催化劑或未加熱或NO₂的轉(zhuǎn)化率極低導(dǎo)致反應(yīng)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，所以都不能直接排空，要進(jìn)行尾氣處理才能排空。

（6）驗(yàn)證過氧化鈉和二氧化氮反應(yīng)，首先要用E裝置制取二氧化氮，因?yàn)橹迫〉亩�氧化氮�(dú)怏w中含有水蒸氣，水能和過氧化鈉反應(yīng)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(yīng)的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進(jìn)行尾氣處理，選用圖2裝置處理尾氣，所以裝置的合理連接順序是EDBF或FBDE ；B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經(jīng)檢驗(yàn)，該白色物質(zhì)為純凈物，且無其他物質(zhì)生成，過氧化鈉作氧化劑，則二氧化氮中氮元素失電子化合價升高而作還原劑，所以氮元素只能轉(zhuǎn)化為+5價，且生成物是純凈物，所以是硝酸鈉，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO₂+Na₂O₂＝2NaNO₃。

考點(diǎn)：考查硝酸與銅的反應(yīng)；氨氣制備；NO₂的性質(zhì)；實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價；尾氣處理以及氧化還原反應(yīng)的有關(guān)判斷和應(yīng)用等