Question

某化學(xué)課外活動小組通過實驗研究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）E裝置中制取NO₂反應(yīng)的離子方程式是

 

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（2）該實驗中制取氨氣時若只用一種試劑，從下列物質(zhì)中選取

 

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a．NH₄HCO₃     b．NH₄Cl     c．濃氨水
（3）若NO₂能夠被NH₃還原，預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是

 

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（4）此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是

 

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（5）探究NO₂能否與Na₂O₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)．為了驗證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，另選圖2裝置，重新組裝進(jìn)行實驗．裝置的合理連接順序是

 

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（6）實驗過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗該白色物質(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

 

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Answer 1

分析：（1）濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；
（2）根據(jù)各物質(zhì)的狀態(tài)和性質(zhì)來分析確定；
（3）若NO₂能夠被NH₃還原，則混合氣體的顏色將變淺；
（4）有毒氣體不能直接排空；
（5）驗證NO₂能被Na₂O₂氧化，首先要制取二氧化氮，因為水能和過氧化鈉反應(yīng)，所以要除去水的干擾，使二氧化氮氣體通過過氧化鈉，最后要進(jìn)行尾氣處理；
（6）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)中元素化合價的變化確定生成物．

解答：解：（1）濃硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應(yīng)方程式為：Cu+4HNO₃ （濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+4HNO₃ （濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）a．加熱NH₄HCO₃時，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，氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，但溫度低時，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；
（3）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無色氣體氮氣，則C裝置中混合氣體顏色變淺，
故答案為：C裝置中混合氣體顏色變淺；
（4）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；
（5）驗證NO₂能被Na₂O₂氧化，首先要用E裝置制取二氧化氮，因為制取的二氧化氮氣體中含有水蒸氣，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；
（6）B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗，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升高而作還原劑，所以氮元素只能轉(zhuǎn)化為+5價，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．

點評：本題考查了探究二氧化氮性質(zhì)的實驗，根據(jù)元素的化合價來預(yù)測物質(zhì)具有的性質(zhì)，然后根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷物質(zhì)具有的性質(zhì)，難度較大．