Question

15．某化學(xué)課外活動(dòng)小組為探究氮的化合物的性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，A處是氣體發(fā)生裝置．

按上圖連接好各儀器，檢驗(yàn)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(wú)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）若裝置A中制取氣體時(shí)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)為放熱反應(yīng)．
（3）若進(jìn)入F裝置的物質(zhì)成分和質(zhì)量一定，向F中加入下列物質(zhì)中的d（填字母）可使銅片溶解的質(zhì)量增多．
a．Na₂CO₃　　b．NaCl　　c．CuSO₄　　d．H₂SO₄
（4）待實(shí)驗(yàn)結(jié)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(wú)色混合氣體甲，溶液呈中性，則實(shí)驗(yàn)前B中原有Na₂O₂的物質(zhì)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(gè)防倒吸裝置；在裝置F后增加一個(gè)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(yīng)屬于放熱反應(yīng)；
（3）Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO、水；酸性條件下，硝酸根離子和Cu能反應(yīng)；
（4）先判斷溶液中的溶質(zhì)，根據(jù)鈉原子守恒計(jì)算過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量；鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)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(yīng)方程式判斷二氧化碳和水及過(guò)氧化鈉之間的關(guān)系式，從而計(jì)算二氧化碳的體積；
（5）二氧化氮和水反應(yīng)，為防止倒吸可以在裝置E、F之間增加一個(gè)防倒吸裝置，銅和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒，應(yīng)加一個(gè)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(guò)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(shuō)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(yīng)生成一氧化氮和水，方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；該反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，所以撤去酒精燈，鉑絲仍保持紅熱；
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（3）氨在鉑絲網(wǎng)的作用下發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮，被氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮通入溶液中生成硝酸，Cu與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO、水，其反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；酸性條件下，硝酸根離子和Cu能反應(yīng)，所以向溶液中加硫酸，硝酸根離子與Cu繼續(xù)反應(yīng)；
故答案為：d；
（4）水和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，將B中固體混合物溶于500mL1mol•L^-1 鹽酸中，產(chǎn)生無(wú)色混合氣體，溶液呈中性，所以溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉，根據(jù)鈉原子守恒計(jì)算過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量，
   HCl～NaCl～$\frac{1}{2}$Na₂O₂
   1               $\frac{1}{2}$
1mol•L^-1×0.5L   0.25mol
所以過(guò)氧化鈉的物質(zhì)的量為0.25mol．
故答案為：0.25；
（5）二氧化氮和水反應(yīng)，為防止倒吸可以在裝置E、F之間增加一個(gè)防倒吸裝置，銅和硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒，應(yīng)加一個(gè)尾氣吸收裝置，
故答案為：在裝置E、F之間增加一個(gè)防倒吸裝置；在裝置F后增加一個(gè)尾氣吸收裝置

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用，題目難度較大，要求學(xué)生熟練掌握氨氣的制法及化學(xué)性質(zhì)，對(duì)學(xué)生的思維能力提出了較高的要求，充分考查了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．