Question

某课外小组模拟工业流程，设计了如下实验装置制备硝酸（所有橡胶制品均已被保护）．
（1）分别写出工业上用氨气制取NO及实验室用浓硝酸制取NO₂的化学方程式：

 

；

 

．
（2）连接好该装置后，首先进行的操作是：

 

．
（3）通入的气体a是

 

（填化学式），通入a的目的是：

 

．
（4）盛有Na₂CO₃溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中反应的化学方程式是：

 

NO₂+

 

Na₂CO₃+

 

H₂O=NaNO₂+

 

+

 

NaHCO₃（完成此方程式）
（5）用N₂O₄代替NO₂与水和a气体反应可生成硝酸，此反应的化学方程式是：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,氧化还原反应方程式的配平

专题：实验题

分析：（1）工业上用氨气的催化氧化制取NO，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮与水；
（2）连接好装置后先要检验装置的气密性；
（3）二氧化氮和氧气按照一定的体积比反应，可以将二氧化氮全部转化为硝酸；通入氧气可以提高二氧化氮的转化率；
（4）根据元素守恒和得失电子守恒分析；
（5）N₂O₄为NO₂偶合反应得到的，故与NO₂具有相似的性质，依据NO₂与水和氧气的反应书写即可．

解答： 解：（1）工业上用氨气的催化氧化制取NO，反应方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应方程式为：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂

MnO2 .

△

4NO+6H₂O；Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（2）连接好装置后先要检验装置的气密性，当装置气密性良好才能进一步进行实验，故答案为：检验装置的气密性；
（3）二氧化氮通入水中会生成硝酸和一氧化氮，再通氧气可以使一氧化氮转化为二氧化氮从而提高了NO₂的转化率，
故答案为：O₂；提高NO₂的转化率；
（4）根据元素守恒和得失电子守恒分析，2NO₂和水反应生成硝酸，硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠和二氧化碳，
其反应方程为：2NO₂+2Na₂CO₃+H₂O=NaNO₂+NaNO₃+2NaHCO₃，
故答案为：2；2；1；NaNO₃；2；
（5）N₂O₄类似NO₂，NO₂与水和氧气反应生成硝酸，故N₂O₄可以发生反应：2N₂O₄+O₂+2H₂O=4HNO₃，故答案为：2N₂O₄+O₂+2H₂O=4HNO₃．

点评：本题考查了硝酸的制备，侧重于氨的催化氧化、基本实验操作、化学方程式的书写的考查，题目难度一般．