Question

【题目】某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。

已知：2NO2 + 2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O

利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）。

（1）E装置中制取NO2反应的化学方程式是________________________________。

（2）制取氨气时若只用一种试剂，从下列固体物质中选取___________

a．NH4HCO3 b．NH4C1 c．Ca(OH)2 d．NaOH

（3）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是____________________。

（4）实验过程中气密性良好，但未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是：

① NH3还原性较弱，不能将NO2还原；② 在此条件下，NO2的转化率极低；

③_______________________________________

（5）此实验装置存在一个明显的缺陷是________________________

（6）为了验证NO2能被Na2O2氧化，该小组同学选用B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如右图所示），重新组装，进行实验。

① 装置的合理连接顺序是 _____________

② 实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为____________________。

Answer 1

【答案】 Cu + 4HNO3 (浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O a C装置中混合气体颜色变浅 在此条件下，该反应的化学反应速率极慢 缺少尾气吸收装置 EDBF 2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3

【解析】试题分析：（1）E装置中铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O；（2）NH4HCO3分解生成氨气、水、二氧化碳； NH4C1分解生成氨气、氯化氢，但氨气、氯化氢又能生成NH4C1 ；Ca(OH)2 、NaOH不能生成氨气；（3）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气；（4）化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象不明显；（5）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排入空气；（6）①验证NO2能被Na2O2氧化，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用F装置处理尾气；②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成，说明NO2 与Na2O2反应生成NaNO3。

解析：（1）E装置中铜与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，反应方程式是Cu + 4HNO3 (浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O；（2）NH4HCO3分解生成氨气、水、二氧化碳； NH4C1分解生成氨气、氯化氢，但氨气、氯化氢能生成NH4C1 ；Ca(OH)2 、NaOH不能生成氨气，所以制取氨气用碳酸氢铵，故选a；（3）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，现象是C装置中混合气体颜色变浅；（4）造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是：在此条件下，该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显；（5）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排入空气，装置的明显缺陷是缺少尾气处理装置；（6）①验证NO2能被Na2O2氧化，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用F装置处理尾气，所以仪器的连接顺序是EDBF；②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成，说明NO2与Na2O2反应生成NaNO3，反应方程式是2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3。