Question

某化學課外活動小組設計實驗探究氮的化合物的性質(zhì)，裝置如下圖所示（A裝置未畫出），其中A為氣體發(fā)生裝置．A中所用試劑從下列固體物質(zhì)中選取：
a．NH₄HCO₃、b．NH₄Cl、c．Ca（OH）₂、d．NaOH．

檢查裝置氣密性后，先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈．部分實驗現(xiàn)象如下：鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處銅片逐漸溶解．
（1）實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑，該試劑是

 

 （填備選試劑的字母）；此時A中主要的玻璃儀器有

 

（填名稱）．
（2）A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na₂O₂充分吸收，寫出任意一個B中發(fā)生反應的化學方程式：

 

．
（3）對于C中發(fā)生的可逆反應，下列說法正確的是

 

．
a．增大一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率
b．工業(yè)上進行該反應時，可采取高壓的條件提高反應物轉(zhuǎn)化率
c．該反應在一定條件下達到平衡時，反應物的平衡濃度之比一定是4：5
（5）待實驗結(jié)束后，將B中固體混合物溶于500mL1mol?L^-1 鹽酸中，產(chǎn)生無色混合氣體甲，溶液呈中性，則實驗前B中原有Na₂O₂的物質(zhì)的量是

 

mol，甲在標準狀況下是

 

L（忽略氣體的溶解）．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計

專題：

分析：（1）碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳，固體加熱分解可以在大試管中進行；
（2）二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣；
（3）先寫出反應方程式，根據(jù)反應方程式判斷正誤；
（5）先判斷溶液中的溶質(zhì)，根據(jù)鈉原子守恒計算過氧化鈉的物質(zhì)的量；鹽酸與碳酸鈉反應生成的二氧化碳與碳酸氫銨分解生成的二氧化碳相同，根據(jù)反應方程式判斷二氧化碳和水及過氧化鈉之間的關系式，從而計算二氧化碳的體積．

解答： 解：（1）根據(jù)題意：C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處銅片逐漸溶解，說明有硝酸生成，所以A中獲得的是氨氣，加熱NH₄HCO₃分解可以產(chǎn)生氨氣，固體加熱分解可以在大試管中進行，故答案為：a；試管、酒精燈；
（2）二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂ 或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）氨氣和氧氣在催化劑條件下能反應生成一氧化氮和水，4NH₃ 十 5O₂

Pt

△

4NO+6H₂O，
a．增大一種反應物的濃度，使反應向正反應方向移動，所以可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，故正確；
b．工業(yè)上進行該反應時，采取高壓的條件反應向逆反應方向移動，所以反應物轉(zhuǎn)化率降低，故錯誤；
c．該反應在一定條件下達到平衡時，反應物的平衡濃度之比可能是4：5，這與反應物的初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關，故錯誤；
故選a．
（5）水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣，二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，將B中固體混合物溶于500mL1mol?L^-1 鹽酸中，產(chǎn)生無色混合氣體甲，溶液呈中性，所以溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉，根據(jù)鈉原子守恒計算過氧化鈉的物質(zhì)的量，HCl-NaCl-

1

2

Na₂O₂
                                                                    1         

1

2

                                                                1mol?L^-1×0.5L    0.25mol
所以過氧化鈉的物質(zhì)的量為0.25mol．
NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+H₂O+CO₂↑
2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂
根據(jù)方程式知，碳酸氫銨分解生成的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同，水和二氧化碳分別與過氧化鈉反應需要的過氧化鈉的物質(zhì)的量相同，都是0.125mol；
碳酸氫銨生成的二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉，碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳，所以碳酸鈉與鹽酸反應生成的二氧化碳和碳酸氫銨分解生成的二氧化碳相同．
設二氧化碳的體積為V．
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂
  44.8L       2mol
  V            0.125mol
V=2.8L
故答案為：0.25；2.8．

點評：本題考查了氨氣的制取和性質(zhì)，難度較大，易錯題是（5），會分析整個裝置反應過程是解本題的關鍵．