Question

某班學(xué)生在老師指導(dǎo)下探究氮的化合物的某些性質(zhì)．
（1）同學(xué)甲在實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置如圖1制取氨氣和氧氣的混合氣體，并完成氨的催化氧化．
A中加入濃氨水，D中加入堿石灰，E內(nèi)放置催化劑（鉑石棉），請(qǐng)回答：
①儀器B的名稱：

 

．B內(nèi)只需加入一種固體試劑，該試劑的名稱為

 

，B中能產(chǎn)生氨氣和氧氣混合氣體的原因（結(jié)合化學(xué)方程式回答）

 

②按氣流方向連接各儀器

 

（填接口字母）
（2）同學(xué)乙擬用甲同學(xué)生成的混合氣體X（NO及過(guò)量的NH₃），驗(yàn)證NO能被氨氣還原并測(cè)算其轉(zhuǎn)化率（忽略裝置內(nèi)空氣的影響）．裝置如圖2：

①裝置C的作用可能是

 

②若進(jìn)入裝置A的NO共268.8mL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），氨氣過(guò)量，最后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下190.4mLN₂，則NO的轉(zhuǎn)化率為

 

（3）N₂O₃是一種新型硝化劑．一定溫度下，在恒容密閉容器中N₂O₃可發(fā)生下列反應(yīng)：2N₂O₃+O₂?4NO₂（g）；△H＞0，下表為反應(yīng)在某溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

t/s	0	500	1000
c（N2O3）/mol?L-1	5.00	3.52	2.48

計(jì)算在t=500s時(shí)，NO₂的反應(yīng)速率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）①根據(jù)裝置圖分析；過(guò)氧化鈉與H₂O反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，同時(shí)放出大量熱，溫度升高使?jié)獍彼�中氨的溶解度減小而逸出；氫氧化鈉電離出的OH^-增大了氨水中OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出；   
②產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，還需要的裝置有干燥裝置、反應(yīng)裝置、尾氣處理裝置；
（2）硫酸亞鐵吸收NO，F(xiàn)e²⁺+NO=Fe（NO）²⁺生成配合物；根據(jù)反應(yīng)6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O計(jì)算NO的轉(zhuǎn)化率；
（3）根據(jù)反應(yīng)速率v=

△c

△t

來(lái)計(jì)算．

解答： 解：（1）①由圖可知B儀器是圓底燒瓶；過(guò)氧化鈉與H₂O反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，同時(shí)放出大量熱，溫度升高使?jié)獍彼�中氨的溶解度減小而逸出；氫氧化鈉電離出的OH^-增大了氨水中OH^-濃度，促使氨水電離平衡左移，導(dǎo)致氨氣放出；故答案為：圓底燒瓶；過(guò)氧化鈉；2Na₂O₂+2NH₃?H₂O=4NaOH+O₂↑+2NH₃↑過(guò)氧化鈉與氨水反應(yīng)消耗水，增大了氨水濃度；過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，反應(yīng)放熱減小了氨氣的溶解度；過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成NaOH，電離出OH^-，使NH₃?H₂O的電離平衡逆向移動(dòng)；
②用B發(fā)生制取氨氣和氧氣，用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的氨氣中含有水蒸氣，所以需要干燥裝置，則應(yīng)選擇裝置D；氨氣和氧氣的反應(yīng)需要反應(yīng)裝置，需要裝置E；反應(yīng)后的氣體不能直接排空，需要尾氣處理裝置，因含有氮的氧化物、沒(méi)反應(yīng)的氨氣等，則用堿液來(lái)處理尾氣，則選擇裝置C，所以裝置連接順序?yàn)閍 c d e f b，
故答案為：a c d e f b；
（2）一氧化氮與二價(jià)鐵形成配位鍵，溶液中淡綠色的二價(jià)鐵變成棕色的一氧化氮配合物，反應(yīng)為FeSO₄+NO=Fe（NO）SO₄，根據(jù)反應(yīng)6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O計(jì)算，在一定條件下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，
         6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O
         6mol      5mol
         V       190.4mL
V=

190.4mL×6mol

5mol

，則NO的轉(zhuǎn)化率為

190.4×6

268.8×5

×100%=85%，
故答案為：吸收未反應(yīng)的NO；85%；
（3）500s內(nèi)N₂O₃的濃度變化量為1.48mol?L^-1，故NO₂的濃度變化量為2.96mol?L^-1，據(jù)v=

△c

△t

=

2.96mol/l

500s

=0.00592mol?L^-1?s^-1，故答案為：0.00592mol?L^-1?s^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氨氣和氧氣的制備、氮及其化合物的性質(zhì)、一氧化氮和氨氣的反應(yīng)的計(jì)算等知識(shí)，依據(jù)相關(guān)知識(shí)結(jié)合裝置圖進(jìn)行分析解答是答題的關(guān)鍵，題目較為綜合，具有一定難度．