Question

18．Cl₂、NH₃、NO₂是中學化學中常見的氣體，Cl₂在一定條件下可與NH₃、NO₂反應，NH₃和NO₂在一定條件下也可反應．某�；瘜W興趣小組設計如下實驗探究它們的性質(zhì)．試回答下列問題：

（1）實驗室制一氧化氮的離子反應方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，實驗室制氨氣的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O．
（2）裝置④⑤⑥所用的儀器和藥品能否完全相同否（填“能”或“否”）．
（3）裝置⑧中導管緊貼液面，沒有插到液面以下的原因是防止倒吸，裝置⑨的作用可能是吸收過量的NO₂．
（4）室溫下，取干燥的Cl₂和NO₂的混合氣體5L于裝置⑦中．當Cl₂所占的體積分數(shù)分別為20%（Cl₂完全反應）、60%（NO₂完全反應）時，一段時間后裝置⑦中氣體的體積均為4L．經(jīng)測定4L氣體中除未反應氣體外，只有一種新的氣體化合物，則該化合物的化學式為NO₂Cl．

Answer 1

分析 （1）實驗室通常用銅與稀硝酸反應制備一氧化氮，用氯化銨和氫氧化鈣混合加熱制氨氣；
（2）干燥氨氣用堿石灰；干燥二氧化氮用無水氯化鈣；干燥氯氣用濃硫酸；
（3）裝置⑧中的濃硫酸吸收未反應完的氨氣，氨氣易溶，為了防止倒吸，導管不能插到液面以下；未反應完的二氧化氮可通過裝置⑨來吸收；
（4）假設反應為aCl₂+bNO₂=cX，由題意可知，當n（Cl₂）=1mol，n（NO₂）=4mol時，Cl₂完全反應，氣體差量為1mol，則a=a+b-c；當n（Cl₂）=3mol，n（NO₂）=2mol時，NO₂完全反應，氣體差量為1mol，則b=2（a+b-c）．兩式聯(lián)立，計算可知：b=c=2a，故發(fā)生的反應為Cl₂+2NO₂=2X，由原子守恒得出X的分子式．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應得到硝酸銅、一氧化氮和水，離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氨氣、氯化鈣和水，化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）干燥氨氣用堿石灰；干燥二氧化氮用無水氯化鈣；干燥氯氣用濃硫酸，所以儀器和藥品不完全相同；
故答案為：否；
（3）裝置⑧中導管緊貼液面，沒有插到液面以下的原因是防止倒吸，吸收過量的氨氣；裝置⑨的作用可能是未反應完的二氧化氮；
故答案為：防止倒吸；吸收過量的NO₂；
（4）假設反應為aCl₂+bNO₂=cX，由題意可知，當n（Cl₂）=1mol，n（NO₂）=4mol時，Cl₂完全反應，氣體差量為1mol，則a=a+b-c；當n（Cl₂）=3mol，n（NO₂）=2mol時，NO₂完全反應，氣體差量為1mol，則b=2（a+b-c）．兩式聯(lián)立，計算可知：b=c=2a，故發(fā)生的反應為Cl₂+2NO₂=2X，由原子守恒得出X為NO₂Cl；
故答案為：NO₂Cl．

點評 本題主要考查了物質(zhì)的制備與性質(zhì)，掌握實驗的原理以及裝置的作用是解題的關鍵，難度中等．