Question

【題目】氮的化合物在工業生產中有廣泛的用途

Ⅰ實驗室可用如下裝置略去部分夾持儀器制備亞硝酸鈉。

已知：①；

②酸性條件下，NO和都能與反應生成和；能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。

(1)加熱裝置A前，先通一段時間，目的是_______________________。

(2)裝置A中發生反應的化學方程式為_______。酸性溶液的作用是_______。

(3)儀器C的名稱為______________，其中盛放的藥品為 ____________填名稱。

Ⅱ氨氧化法是工業生產中制取硝酸的主要途徑，某同學用該原理在實驗室探究硝酸的制備和性質，設計了如圖所示的裝置。

(1)已知甲裝置試管中的固體是碳酸銨晶體。為了實現探究目的，乙裝置中的固體是___________。乙裝置的作用是__________________。

(2)寫出受熱時丙裝置發生反應的化學方程式為________________。

(3)當戊中觀察到____________________________現象，則說明已制得硝酸。某同學按上圖組裝儀器并檢驗氣密性后進行實驗，沒有觀察到此現象，請分析實驗失敗的可能原因：______________________。如何改進裝置？_______。

(4)改進后待反應結束，將丁裝置倒立在盛水的水槽中，會觀察到的現象是____。

Answer 1

【答案】排除裝置內的空氣 尾氣吸收，防止污染空氣 干燥管 堿石灰 吸收二氧化碳，產生氧氣 4NH3+5O24N0+6H2O 紫色石蕊試液變紅 過量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之間連接盛有濃硫酸的洗氣瓶 裝置丁內水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，裝置丁內氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無色

【解析】

Ⅰ分析題給裝置和實驗原理知裝置中空氣中的氧氣對實驗產生干擾，據此解答；

裝置A中濃硝酸在加熱條件下與木炭反應生成二氧化氮、二氧化碳和水，酸性溶液的作用是尾氣吸收，防止污染空氣，據此解答；

根據儀器C構造特點判斷其名稱為干燥管，作用是吸收一氧化氮中的二氧化碳和水蒸氣，其中盛放的藥品為堿石灰，據此解答；

Ⅱ乙裝置中的固體是過氧化鈉，乙裝置的作用是吸收二氧化碳，產生氧氣，據此解答；

氨氣和氧氣的混合氣體在丙中催化劑、加熱的條件下發生氨的催化氧化，據此解答；

丁裝置中發生反應：，戊裝置中發生反應：，硝酸可以使紫色石蕊試液變紅；由于反應時氨氣和氧氣的量不能準確控制，若氨氣過量，氨氣與硝酸反應生成鹽，可能導致戊裝置中溶液不顯酸性，無法觀察到紫色石蕊試液變紅的現象，改進措施是在丙和丁之間加一個裝置除去氨氣，據此解答；

改進后丁裝置中氣體為和的混合氣體，將丁倒立于盛水的水槽中，紅棕色的氣體溶于水，無色氣體NO難溶于水，據此解答。

Ⅰ分析題給裝置和實驗原理知裝置中空氣中的氧氣對實驗產生干擾，故加熱裝置A前，先通一段時間，目的是排除裝置內的空氣，故答案為：排除裝置內的空氣；

裝置A中濃硝酸在加熱條件下與木炭反應生成二氧化氮、二氧化碳和水，發生反應的化學方程式為。酸性溶液的作用是尾氣吸收，防止污染空氣，故答案為：；尾氣吸收，防止污染空氣；

根據儀器C構造特點判斷其名稱為干燥管，作用是吸收一氧化氮中的二氧化碳和水蒸氣，其中盛放的藥品為堿石灰，故答案為：干燥管；堿石灰；

Ⅱ乙裝置中的固體是過氧化鈉，乙裝置的作用是吸收二氧化碳，產生氧氣，故答案為：；吸收二氧化碳，產生氧氣；

氨氣和氧氣的混合氣體在丙中催化劑、加熱的條件下發生反應的化學方程式：，故答案為：；

丁裝置中發生反應：，戊裝置中發生反應：，硝酸可以使紫色石蕊試液變紅；由于反應時氨氣和氧氣的量不能準確控制，若氨氣過量，氨氣與硝酸反應生成鹽，可能導致戊裝置中溶液不顯酸性，無法觀察到紫色石蕊試液變紅的現象；改進措施是在丙和丁之間加一個盛有無水氯化鈣的干燥管氯化鈣可以與氨氣反應生成，或者盛有濃硫酸的洗氣瓶，通過該裝置除去氨氣，故答案為：紫色石蕊試液變紅；過量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性；在丙和丁之間連接盛有濃硫酸的洗氣瓶；

改進后丁裝置中氣體為和的混合氣體，將丁倒立于盛水的水槽中，紅棕色的氣體溶于水：，無色氣體NO難溶于水，因此現象為裝置丁內水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，裝置丁內氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無色，故答案為：裝置丁內水面慢慢上升，上升到一定高度不再變化，裝置內氣體顏色由紅棕色逐漸變淡至無色。