Question

【題目】化學(xué)探究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究某種氮的化合物的制備及性質(zhì)。

【探究一】下圖A為某氣體制備裝置，圖中未畫(huà)出。

據(jù)此回答：

（1）①只用一種試劑制備A中某氣體，選取的試劑是____________。

a.NH4HCO3 b.NH4Cl c.Ca(OH)2 d.NH4NO3

②裝置A所用的主要玻璃儀器是____________(填儀器名稱(chēng))。

（2）從裝置A進(jìn)入裝置B的物質(zhì)在B中被充分吸收，寫(xiě)出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________(寫(xiě)出一個(gè)即可)。

【探究二】為探究上述裝置中產(chǎn)生的氣體性質(zhì)，該化學(xué)探究小組又組裝了如下裝置，其中C處硬質(zhì)試管中裝有紅色粉末銅粉。

用酒精燈加熱C處硬質(zhì)試管一段時(shí)間后，再通入上述實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，過(guò)一會(huì)撤去C處酒精燈。

據(jù)此回答:

（3）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)F處銅片逐漸溶解。則:

①D中觀(guān)察到的現(xiàn)象是________________________________。

②C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

③F處銅片逐漸溶解的原因是________________________________。

④該裝置的不足之處是________________________________。

（4）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中F處銅片沒(méi)有任何變化，D中無(wú)任何現(xiàn)象發(fā)生，只觀(guān)察到C中粉末在紅色和黑色間交替變化。則C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

Answer 1

【答案】 a 試管、酒精燈 2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 D中出現(xiàn)紅棕色氣體 4NH3+5O24NO+6H2O 從E中出來(lái)的氣體中含有二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，銅與硝酸反應(yīng)而逐漸溶解 沒(méi)有尾氣吸收裝置 4NH3+3O22N2+6H2O（或2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O）

【解析】分析：由已知可得，A中制取的是某種氮的化合物，結(jié)合探究二，F處銅片逐漸溶解，說(shuō)明有硝酸生成，所以氣體X中有氨氣，B中Na2O2與A中產(chǎn)生的氣體反應(yīng)生成了O2，氨氣和氧氣在C中銅的催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成NO，NO進(jìn)一步被氧化成NO2。

詳解：（1）①由上述分析可得，氣體X中含有氨氣和氧氣，A中制取的氮的化合物是氨氣，則只用一種試劑制備氨氣，選取的試劑是NH4HCO3，故選a；②NH4HCO3固體加熱分解可以在大試管中進(jìn)行，故裝置A所用的主要玻璃儀器是試管和酒精燈。

（2）NH4HCO3受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳，二氧化碳和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水和過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，所以B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2O2+2H2O=4NaOH + O2↑和2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。

（3）①C中產(chǎn)生的NO氣體很容易被氧氣氧化成紅棕色的NO2，所以D中會(huì)出現(xiàn)紅棕色氣體；②在C中銅的催化作用下，氨氣和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO，化學(xué)方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O；③從E中出來(lái)的氣體中含有二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，F中銅與硝酸反應(yīng)而逐漸溶解；④二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和NO，NO有毒，不能直接排放到空氣中，需要進(jìn)行尾氣處理，而該裝置的設(shè)計(jì)中沒(méi)有尾氣吸收裝置。

（4）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中F處銅片沒(méi)有任何變化，D中無(wú)任何現(xiàn)象發(fā)生，只觀(guān)察到C中粉末在紅色和黑色間交替變化，則C中氨氣與氧氣在銅催化作用下（或氨氣與CuO）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，沒(méi)有生成NO，產(chǎn)物應(yīng)為氮?dú)獾�，故反�?yīng)的方程式為：4NH3+3O22N2+6H2O（或2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O）。