Question

15．某化學課外活動小組為探究氮的化合物的性質，設計了如圖所示實驗裝置，A處是氣體發(fā)生裝置．

按上圖連接好各儀器，檢驗裝置氣密性后，先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的無色氣體通入B裝置，片刻后可觀察到F中銅片表面有氣泡產(chǎn)生．請回答下列問題：
（1）若裝置A中制取氣體時限用一種試劑，則該試劑是ad（填字母）．
a．NH₄HCO₃　　b．NH₄Cl　　c．Ca（OH）₂　　d．濃氨水
（2）C中發(fā)生反應的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
C處加熱片刻后撤去酒精燈，鉑絲仍保持紅熱，原因是該反應為放熱反應．
（3）若進入F裝置的物質成分和質量一定，向F中加入下列物質中的d（填字母）可使銅片溶解的質量增多．
a．Na₂CO₃　　b．NaCl　　c．CuSO₄　　d．H₂SO₄
（4）待實驗結束后，將B中固體混合物溶于500mL 1.0mol•L^-1的鹽酸中，產(chǎn)生無色混合氣體甲，溶液呈中性，則實驗前B中原有Na₂O₂的物質的量是0.25mol．
（5）從安全與環(huán)保角度考慮，指出該裝置中的兩處明顯缺陷，并提出修改建議：在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置；在裝置F后增加一個尾氣吸收裝置．

Answer 1

分析 （1）碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳；濃氨水受熱易揮發(fā)出氨氣；
（2）氨的催化氧化生成一氧化氮和水，該反應屬于放熱反應；
（3）Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅和NO、水；酸性條件下，硝酸根離子和Cu能反應；
（4）先判斷溶液中的溶質，根據(jù)鈉原子守恒計算過氧化鈉的物質的量；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；
（5）二氧化氮和水反應，為防止倒吸可以在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置，銅和硝酸反應的產(chǎn)物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒，應加一個尾氣吸收裝置．

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，濃氨水受熱易揮發(fā)出氨氣，所以ad正確；
故答案為：ad；
（2）氨在鉑絲網(wǎng)的作用下發(fā)生催化氧化反應生成一氧化氮和水，方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；該反應屬于放熱反應，所以撤去酒精燈，鉑絲仍保持紅熱；
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；該反應為放熱反應；
（3）氨在鉑絲網(wǎng)的作用下發(fā)生催化氧化反應生成一氧化氮，被氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮通入溶液中生成硝酸，Cu與稀硝酸反應生成硝酸銅和NO、水，其反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；酸性條件下，硝酸根離子和Cu能反應，所以向溶液中加硫酸，硝酸根離子與Cu繼續(xù)反應；
故答案為：d；
（4）水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣，二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，將B中固體混合物溶于500mL1mol•L^-1 鹽酸中，產(chǎn)生無色混合氣體，溶液呈中性，所以溶液中的溶質是氯化鈉，根據(jù)鈉原子守恒計算過氧化鈉的物質的量，
   HCl～NaCl～$\frac{1}{2}$Na₂O₂
   1               $\frac{1}{2}$
1mol•L^-1×0.5L   0.25mol
所以過氧化鈉的物質的量為0.25mol．
故答案為：0.25；
（5）二氧化氮和水反應，為防止倒吸可以在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置，銅和硝酸反應的產(chǎn)物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒，應加一個尾氣吸收裝置，
故答案為：在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置；在裝置F后增加一個尾氣吸收裝置

點評 本題考查了探究物質性質實驗的綜合應用，題目難度較大，要求學生熟練掌握氨氣的制法及化學性質，對學生的思維能力提出了較高的要求，充分考查了學生靈活應用所學知識解決實際問題的能力．