Question

【题目】氮的化合物在工业生产中有广泛的用途

Ⅰ实验室可用如下装置略去部分夹持仪器制备亚硝酸钠。

已知：①；

②酸性条件下，NO和都能与反应生成和；能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(1)加热装置A前，先通一段时间，目的是_______________________。

(2)装置A中发生反应的化学方程式为_______。酸性溶液的作用是_______。

(3)仪器C的名称为______________，其中盛放的药品为 ____________填名称。

Ⅱ氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示的装置。

(1)已知甲装置试管中的固体是碳酸铵晶体。为了实现探究目的，乙装置中的固体是___________。乙装置的作用是__________________。

(2)写出受热时丙装置发生反应的化学方程式为________________。

(3)当戊中观察到____________________________现象，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因：______________________。如何改进装置？_______。

(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是____。

Answer 1

【答案】排除装置内的空气 尾气吸收，防止污染空气 干燥管 碱石灰 吸收二氧化碳，产生氧气 4NH3+5O24N0+6H2O 紫色石蕊试液变红 过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶 装置丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，装置丁内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色

【解析】

Ⅰ分析题给装置和实验原理知装置中空气中的氧气对实验产生干扰，据此解答；

装置A中浓硝酸在加热条件下与木炭反应生成二氧化氮、二氧化碳和水，酸性溶液的作用是尾气吸收，防止污染空气，据此解答；

根据仪器C构造特点判断其名称为干燥管，作用是吸收一氧化氮中的二氧化碳和水蒸气，其中盛放的药品为碱石灰，据此解答；

Ⅱ乙装置中的固体是过氧化钠，乙装置的作用是吸收二氧化碳，产生氧气，据此解答；

氨气和氧气的混合气体在丙中催化剂、加热的条件下发生氨的催化氧化，据此解答；

丁装置中发生反应：，戊装置中发生反应：，硝酸可以使紫色石蕊试液变红；由于反应时氨气和氧气的量不能准确控制，若氨气过量，氨气与硝酸反应生成盐，可能导致戊装置中溶液不显酸性，无法观察到紫色石蕊试液变红的现象，改进措施是在丙和丁之间加一个装置除去氨气，据此解答；

改进后丁装置中气体为和的混合气体，将丁倒立于盛水的水槽中，红棕色的气体溶于水，无色气体NO难溶于水，据此解答。

Ⅰ分析题给装置和实验原理知装置中空气中的氧气对实验产生干扰，故加热装置A前，先通一段时间，目的是排除装置内的空气，故答案为：排除装置内的空气；

装置A中浓硝酸在加热条件下与木炭反应生成二氧化氮、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为。酸性溶液的作用是尾气吸收，防止污染空气，故答案为：；尾气吸收，防止污染空气；

根据仪器C构造特点判断其名称为干燥管，作用是吸收一氧化氮中的二氧化碳和水蒸气，其中盛放的药品为碱石灰，故答案为：干燥管；碱石灰；

Ⅱ乙装置中的固体是过氧化钠，乙装置的作用是吸收二氧化碳，产生氧气，故答案为：；吸收二氧化碳，产生氧气；

氨气和氧气的混合气体在丙中催化剂、加热的条件下发生反应的化学方程式：，故答案为：；

丁装置中发生反应：，戊装置中发生反应：，硝酸可以使紫色石蕊试液变红；由于反应时氨气和氧气的量不能准确控制，若氨气过量，氨气与硝酸反应生成盐，可能导致戊装置中溶液不显酸性，无法观察到紫色石蕊试液变红的现象；改进措施是在丙和丁之间加一个盛有无水氯化钙的干燥管氯化钙可以与氨气反应生成，或者盛有浓硫酸的洗气瓶，通过该装置除去氨气，故答案为：紫色石蕊试液变红；过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性；在丙和丁之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶；

改进后丁装置中气体为和的混合气体，将丁倒立于盛水的水槽中，红棕色的气体溶于水：，无色气体NO难溶于水，因此现象为装置丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，装置丁内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色，故答案为：装置丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，装置内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色。