Question

14．如圖為氮及其化合物的類別與化合價對應的關系圖1

（1）實驗室制取氨氣．
①化學方程式是2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②可用向下排空氣法收集氨氣的原因是氨氣密度比空氣輕．
③用水吸收多余的氨氣時，如將導管直接插入水中，會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是氨水極易溶于水．
（2）完成下列能生成NO的化學方程式：如圖3
①體現(xiàn)N元素的還原性：
a．汽車尾氣中產(chǎn)生的NO：N₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2NO
b．氨的催化氧化：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
②體現(xiàn)N元素的氧化性：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（3）用圖3示裝置制備NO并驗證其還原性．
滴入稀硝酸之前，應該關閉止水夾，點燃紅磷兵伸入瓶中，塞好膠塞，這樣操作的目的是消除裝置中的氧氣．
滴入稀硝酸后，燒杯中現(xiàn)象是液變藍、銅片表面產(chǎn)生無色氣體．燒杯中的反應停止后，打開止水夾，通入氧氣或空氣可驗證NO的還原性．
（4）NO₂易溶于是，將體積為VmL的試管充滿NO₂后倒扣在水中，見圖4，
①NO₂溶于水的化學方程式是3NO₂+H₂O=2NHO₃+NO．
②使試管中NO₂完全被水吸收的操作是向試管中通入氧氣．

Answer 1

分析 （1）①實驗室用固體氯化銨和固體氫氧化鈣反應制備氨氣；
②依據(jù)氨氣的物理性質(zhì)-密度、水溶性選擇收集方法；
③依據(jù)氨氣極易溶于水的性質(zhì)解答；
（2）①b．化合價升高的元素體現(xiàn)還原性，氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，反應中體現(xiàn)氨氣的還原性；
②化合價降低的元素體現(xiàn)氧化性，銅與稀硝酸反應生成硝酸銅和一氧化氮和水，反應中硝酸體現(xiàn)強的氧化性；
（3）裝置用來制備NO并驗證其還原性，先在無氧氣操作狀態(tài)下制得的NO，為了更好的驗證一氧化氮氣體的還原性，磷燃燒消耗掉氧氣，氫氧化鈉吸收空氣中的二氧化碳和生成的五氧化二磷，再滴入硝酸和銅反應生成一氧化氮無色氣體；驗證一氧化氮的還原性可以打開止水夾使空氣進入到廣口瓶，一氧化氮遇到氧氣會被氧化為二氧化氮，據(jù)此分析；
（4）①二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮；
②NO₂與水和氧氣按一定比例混合，NO₂可完全被水吸收生成硝酸．

解答 解：（1）①銨鹽和堿反應生成氨氣，實驗室用固體氯化銨和固體氫氧化鈣反應制備氨氣，反應的方程式為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②氨氣極易溶于水，所以只能用排空氣的方法收集，又因為氨氣密度小于空氣密度，所以選擇向下排空氣法收集，
故答案為：氨氣密度比空氣輕； 
③氨氣易溶于水，使裝置中的壓強小于外界的壓強，從而引起倒吸，
故答案為：氨水極易溶于水；
（2）①b．氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，化學方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，氨氣中-3價N升高為+2價，體現(xiàn)還原性，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
②銅與稀硝酸反應生成硝酸銅和一氧化氮和水，化學方程式：3Cu+8HNO₃ （稀）═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，硝酸中+5價N降為+2價，體現(xiàn)氧化性，
故答案為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）滴入稀硝酸之前，應該關閉止水夾，點燃紅磷并伸入瓶中，塞好膠塞．這樣操作的目的是消除裝置中的氧氣，滴入稀硝酸后，發(fā)生反應為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，現(xiàn)象是：Cu片逐漸溶解，有無色氣泡產(chǎn)生，溶液由無色變?yōu)樗{色，打開止水夾，通入少量氧氣或空氣，一氧化氮遇到氧氣會被氧化為二氧化氮，可驗證NO的還原性，
故答案為：消除裝置中的氧氣；液變藍、銅片表面產(chǎn)生無色氣體；氧氣或空氣；
（4）①二氧化氮可以和水之間反應，反應物NO₂中N元素化合價降低為+2價，升高為+5價，生成硝酸和一氧化氮，反應為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2NHO₃+NO；
②NO₂與水和氧氣反應生成硝酸，發(fā)生反應的方程式為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，所以使試管中NO₂完全被水吸收的操作是：向試管中通入氧氣，
故答案為：向試管中通入氧氣．

點評 本題考查氨氣的制備原理，氨氣的性質(zhì)，題目難度中等，注意一氧化氮的制備和還原性驗證的實驗操作分析和實驗步驟的設計，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．