Question

9．某化學(xué)課外活動(dòng)小組通過實(shí)驗(yàn)研究NO₂的性質(zhì)．
已知：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O
利用圖1所示裝置探究NO₂能否被NH₃還原（K₁、K₂為止水夾，夾持固定裝置略去）

（1）該實(shí)驗(yàn)中制取氨氣時(shí)若只用一種試劑，從下列物質(zhì)中選取a
a．NH₄HCO₃      b．NH₄Cl     c．濃氨水
（2）若NO₂能夠被NH₃還原，預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是混合氣體顏色變淺．
（3）此實(shí)驗(yàn)裝置存在一個(gè)明顯的缺陷是缺少尾氣吸收裝置．
（4）探究NO₂能否與Na₂O₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)．為了驗(yàn)證NO₂能被Na₂O₂氧化，該小組同學(xué)選用B、D、E裝置，將B中的藥品更換為Na₂O₂，另選F裝置（如圖2所示），重新組裝，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置的合理連接順序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE
（5）實(shí)驗(yàn)過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗(yàn)該白色物質(zhì)為純凈物，且無其他物質(zhì)生成．推測B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

Answer 1

分析 A中加熱氫氧化鈣和氯化銨制取氨氣，用堿石灰干燥氨氣，E中濃硝酸和Cu反應(yīng)生成二氧化氮，用無水氯化鈣干燥二氧化氮，二氧化氮和氨氣在C中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，
（1）根據(jù)各物質(zhì)的狀態(tài)和性質(zhì)來分析確定；
（2）若NO₂能夠被NH₃還原，則混合氣體的顏色將變淺；
（3）有毒氣體不能直接排空；
（4）驗(yàn)證NO₂能被Na₂O₂氧化，首先要制取二氧化氮，因?yàn)樗�能和過氧化鈉反應(yīng)，所以要除去水的干擾，使二氧化氮?dú)怏w通過過氧化鈉，最后要進(jìn)行尾氣處理；
（5）過氧化鈉變成白色固體且為純凈物，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化確定生成物．

解答 解：A中加熱氫氧化鈣和氯化銨制取氨氣，用堿石灰干燥氨氣，E中濃硝酸和Cu反應(yīng)生成二氧化氮，用無水氯化鈣干燥二氧化氮，二氧化氮和氨氣在C中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，
（1）a．加熱NH₄HCO₃時(shí)，碳酸氫銨分解生成氨氣、水和二氧化碳，除去水和二氧化碳就可以得到氨氣，故選；
b．加熱NH₄Cl時(shí)，氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，但溫度低時(shí)，氨氣和氯化氫又化合生成氯化銨，所以得不到氨氣，故不選；
c．濃氨水是液體，試管中的藥品是固體，所以不符合要求，故不選；
故選a；
（2）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無色氣體氮?dú)�，則C裝置中混合氣體顏色變淺，
故答案為：混合氣體顏色變淺；
（3）二氧化氮是有毒氣體，氨氣是有刺激性氣味的氣體，所以都不能直接排空，要進(jìn)行尾氣處理才能排入空氣，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；
（4）驗(yàn)證NO₂能被Na₂O₂氧化，首先要用E裝置制取二氧化氮，因?yàn)橹迫〉亩�氧化氮�(dú)怏w中含有水蒸氣，水能和過氧化鈉反應(yīng)而造成干擾，所以要用D裝置除去水蒸氣，然后較純凈的二氧化氮通過B裝置，未反應(yīng)的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進(jìn)行尾氣處理，選用F裝置處理尾氣，所以裝置的合理連接順序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE，
故答案為：EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE；
（5）B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗(yàn)，該白色物質(zhì)為純凈物，且無其他物質(zhì)生成，過氧化鈉作氧化劑，則二氧化氮中氮元素失電子化合價(jià)升高而作還原劑，所以氮元素只能轉(zhuǎn)化為+5價(jià)，且生成物是純凈物，所以是硝酸鈉，反應(yīng)方程式為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，
故答案為：2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作能力，明確實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)、基本實(shí)驗(yàn)操作能力是解本題關(guān)鍵，題目難度不大．