Question

（2013?聊城一模）某化學課外活動小組通過實驗研究NO₂的性質．
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反應的離子方程式是

Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

．
（2）該實驗中制取氨氣時若只用一種試劑，從下列物質中選取

a

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

C裝置中混合氣體顏色變淺

．
（4）實驗過程中，未能觀察到C裝置中的預期現(xiàn)象．該小組同學從反應原理的角度分析了原因，認為可能是：
①NH₃還原性較弱，不能將NO₂還原；
②在此條件下，NO₂的轉化率極低；
③

在此條件下，該反應的化學反應速率極慢

．
（5）此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是

缺少尾氣吸收裝置

．
（6）探究NO₂能否與Na₂O₂發(fā)生氧化還原反應．為了驗證NO₂能被Na₂O₂氧化，該小組同學選用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，進行實驗．
裝置的合理連接順序是

EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE

．實驗過程中，B裝置中淡黃色粉末逐  漸變成白色．經(jīng)檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成．推測B裝置中反應的化學方程式為

2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃

．

Answer 1

分析：（1）銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，根據(jù)離子方程式書寫規(guī)則書寫；
（2）根據(jù)各物質的狀態(tài)和性質來分析確定；
（3）若NO₂能夠被NH₃還原，則混合氣體的顏色將變淺；
（4）實驗過程中，未能觀察到C裝置中的預期現(xiàn)象，說明二氧化氮反應的量很少，可能是反應速率降低，或者二氧化氮的轉化率較低；
（5）有毒氣體不能直接排空；
（6）驗證二氧化氮和過氧化鈉反應，首先要制取二氧化氮，因為水能和過氧化鈉反應，所以要除去水的干擾，使二氧化氮氣體通過過氧化鈉，最后要進行尾氣處理；
過氧化鈉變成白色固體且為純凈物，根據(jù)氧化還原反應中元素化合價的變化確定生成物．

解答：解：（1）濃硝酸和銅反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，反應方程式為：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，氨氣和氯化氫又反應生成氯化銨，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）造成未能觀察到C裝置中的預期現(xiàn)象可能原因是：在此條件下，該反應的化學反應速率極慢或NO₂的轉化率極低導致反應現(xiàn)象變化不明顯，
故答案為：在此條件下，該反應的化學反應速率極慢；
（5）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，要進行尾氣處理才能排空，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；
（6）驗證過氧化鈉和二氧化氮反應，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，未反應的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進行尾氣處理，選用圖2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，
B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經(jīng)檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成，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，所以氮元素只能轉化為+5價，且生成物是純凈物，所以是硝酸鈉，反應方程式為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，故答案為：EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE；2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

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