Question

【題目】硝酸是常見的無機(jī)強(qiáng)酸，是重要的化工原料。實(shí)驗(yàn)室模擬硝酸的制備可用以下裝置，其中a為一個(gè)可持續(xù)鼓入空氣的橡皮球，b、c為止水夾。

(1)實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)檢驗(yàn)裝置的氣密性，請寫出檢驗(yàn)A~E裝置（不必考慮a）的氣密性方法________________。

(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。裝置C中濃硫酸的作用是__________。

(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間，待制備一定量硝酸后，停止加熱A和B中裝置，但仍要通過a鼓入一定量的空氣，該操作的目的是____________________。

(4)若F裝置中所選用試劑為酸性KMnO4溶液，請寫出F裝置處理NO尾氣的離子方程式：_____________________。

(5)欲使A中產(chǎn)生的氨氣盡可能轉(zhuǎn)化為硝酸，理論上氨氣與鼓入空氣的最佳比例為_______。

(6)實(shí)驗(yàn)完畢后，取E中的溶液，加入幾滴酚酞溶液，用0.10 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定，發(fā)現(xiàn)加入過量標(biāo)準(zhǔn)液后仍無現(xiàn)象，試解釋沒有觀察到滴定終點(diǎn)的原因_________________。

Answer 1

【答案】將E中右側(cè)導(dǎo)管浸沒在水中，打開b和c，微熱A中試管，最右側(cè)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱冷卻至室溫，最右側(cè)導(dǎo)管有一段回流水柱(無“E中右側(cè)導(dǎo)管浸沒在水中”不得分，無“打開b和c”可給分) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O； 除水蒸氣和氨氣 使氧氣與氮氧化物及水反應(yīng)成硝酸，提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率 5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O 1:10 硝酸將酚酞氧化

【解析】

(1)檢驗(yàn)A~E裝置（不必考慮a）的氣密性方法是將E中右側(cè)導(dǎo)管浸沒在水中，打開b和c，微熱A中試管，最右側(cè)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱冷卻至室溫，最右側(cè)導(dǎo)管有一段回流水柱；綜上所述，本題答案是：將E中右側(cè)導(dǎo)管浸沒在水中，打開b和c，微熱A中試管，最右側(cè)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱冷卻至室溫，最右側(cè)導(dǎo)管有一段回流水柱(無“E中右側(cè)導(dǎo)管浸沒在水中”不得分，無“打開b和c”可給分)。

(2) 裝置A中為氯化銨固體與氫氧化鈣固體加熱反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O；氨氣和氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，會有氨氣剩余，因此裝置C中濃硫酸的作用是除水蒸氣和氨氣；綜上所述，本題答案是：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O； 除水蒸氣和氨氣。

(3) 氮的氧化物能夠與氧氣、水共同作用生成硝酸，停止加熱A和B中裝置，但仍要通過a鼓入一定量的空氣，可以提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率，提高硝酸的產(chǎn)率；綜上所述，本題答案是：使氧氣與氮氧化物及水反應(yīng)成硝酸，提高氮氧化物的轉(zhuǎn)化率。

(4)酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠把NO氧化為硝酸根離子，變?yōu)闊o害物質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O；綜上所述，本題答案是：5NO+4H++3MnO4-=3Mn2++5NO3-+2H2O。

(5) 氨氣中-3價(jià)氮被氧化到+5價(jià)，氧氣中0價(jià)氧被還原到-2價(jià)，設(shè)氨氣有xmol，氧氣有ymol，根據(jù)電子得失守恒可知：8x=4y，x:y=1:2，,空氣中氧氣大約占1/5體積，所以理論上氨氣與鼓入空氣的最佳比例為1:10；綜上所述，本題答案是：1:10。

(6)硝酸具有氧化性，能夠?qū)⒎犹�氧化為無色；綜上所述，本題答案是：硝酸將酚酞氧化。