Question

【题目】硝酸是常见的无机强酸，是重要的化工原料。实验室模拟硝酸的制备可用以下装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球，b、c为止水夹。

(1)实验开始前，应检验装置的气密性，请写出检验A~E装置（不必考虑a）的气密性方法________________。

(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________。装置C中浓硫酸的作用是__________。

(3)实验进行一段时间，待制备一定量硝酸后，停止加热A和B中装置，但仍要通过a鼓入一定量的空气，该操作的目的是____________________。

(4)若F装置中所选用试剂为酸性KMnO4溶液，请写出F装置处理NO尾气的离子方程式：_____________________。

(5)欲使A中产生的氨气尽可能转化为硝酸，理论上氨气与鼓入空气的最佳比例为_______。

(6)实验完毕后，取E中的溶液，加入几滴酚酞溶液，用0.10 mol/L的NaOH标准液滴定，发现加入过量标准液后仍无现象，试解释没有观察到滴定终点的原因_________________。

Answer 1

【答案】将E中右侧导管浸没在水中，打开b和c，微热A中试管，最右侧导管口有气泡产生，停止加热冷却至室温，最右侧导管有一段回流水柱(无“E中右侧导管浸没在水中”不得分，无“打开b和c”可给分) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O； 除水蒸气和氨气 使氧气与氮氧化物及水反应成硝酸，提高氮氧化物的转化率 5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O 1:10 硝酸将酚酞氧化

【解析】

(1)检验A~E装置（不必考虑a）的气密性方法是将E中右侧导管浸没在水中，打开b和c，微热A中试管，最右侧导管口有气泡产生，停止加热冷却至室温，最右侧导管有一段回流水柱；综上所述，本题答案是：将E中右侧导管浸没在水中，打开b和c，微热A中试管，最右侧导管口有气泡产生，停止加热冷却至室温，最右侧导管有一段回流水柱(无“E中右侧导管浸没在水中”不得分，无“打开b和c”可给分)。

(2) 装置A中为氯化铵固体与氢氧化钙固体加热反应制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O；氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，会有氨气剩余，因此装置C中浓硫酸的作用是除水蒸气和氨气；综上所述，本题答案是：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O； 除水蒸气和氨气。

(3) 氮的氧化物能够与氧气、水共同作用生成硝酸，停止加热A和B中装置，但仍要通过a鼓入一定量的空气，可以提高氮氧化物的转化率，提高硝酸的产率；综上所述，本题答案是：使氧气与氮氧化物及水反应成硝酸，提高氮氧化物的转化率。

(4)酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能够把NO氧化为硝酸根离子，变为无害物质，反应的离子方程式5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O；综上所述，本题答案是：5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O。

(5) 氨气中-3价氮被氧化到+5价，氧气中0价氧被还原到-2价，设氨气有xmol，氧气有ymol，根据电子得失守恒可知：8x=4y，x:y=1:2，,空气中氧气大约占1/5体积，所以理论上氨气与鼓入空气的最佳比例为1:10；综上所述，本题答案是：1:10。

(6)硝酸具有氧化性，能够将酚酞氧化为无色；综上所述，本题答案是：硝酸将酚酞氧化。