Question

【題目】1840年，Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀制得了N2O5。

(1)F.DanielS等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了特定條件下N2O5(g)分解反應(yīng)：

已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=-4.4kJmol-1

2NO2(g)=N2O4(g) ΔH2=-55.3kJmol-1

則反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)＋O2(g)的ΔH=__kJmol-1。

(2)查閱資料得知N2O5是硝酸的酸酐，常溫呈無色柱狀結(jié)晶體，微溶于冷水，可溶于熱水生成硝酸，熔點(diǎn)32.5℃，受熱易分解，很容易潮解，有毒。在通風(fēng)櫥中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)制取N2O5的裝置如圖：

注：虛線框內(nèi)為該組同學(xué)自制特殊儀器，硝酸銀放置在b處。

請(qǐng)回答下列問題：

①實(shí)驗(yàn)開始前，需要打開a處活塞并鼓入空氣，目的是__。

②經(jīng)檢驗(yàn)，氯氣與硝酸銀反應(yīng)的產(chǎn)物之一為氧氣，寫出此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式__。

③實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置C應(yīng)保持在35℃，可用的方法是__。

④能證明實(shí)驗(yàn)成功制得N2O5的現(xiàn)象是__。

⑤裝置D中的試劑是__，作用是__。

⑥裝置E燒杯中的試劑為__。

Answer 1

【答案】53.1 除去裝置C中的水蒸氣 2Cl2+4AgNO3==4AgCl+2N2O5+O2 水浴等 裝置C中c處有液體生成 濃硫酸 防止裝置E中水蒸氣從導(dǎo)管回流到裝置C中，引起N2O5潮解 NaOH

【解析】

實(shí)驗(yàn)的目的，用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀制得了N2O5，所以A裝置為Cl2的制取裝置；由于N2O5很容易潮解，所以應(yīng)將Cl2干燥后再通入C裝置中，B、D裝置中應(yīng)放入濃硫酸；在C裝置中，Cl2與濃硝酸反應(yīng)生成AgCl、N2O5等，而N2O5的熔點(diǎn)為32.5℃，所以在35℃時(shí)，N2O5呈液態(tài)；E裝置用于吸收尾氣中的Cl2等。

(1)已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) ΔH1= -4.4kJmol-1 ①

2NO2(g)=N2O4(g) ΔH2= -55.3kJmol-1 ②

利用蓋斯定律，將(①-2×②)×，即得反應(yīng)N2O5(g)=2NO2(g)＋O2(g)的ΔH=53.1kJmol-1。答案為：53.1；

(2)①N2O5很容易潮解，應(yīng)將Cl2干燥后再通入C裝置中，所以實(shí)驗(yàn)開始前，需要打開a處活塞并鼓入空氣，目的是除去裝置C中的水蒸氣。答案為：除去裝置C中的水蒸氣；

②經(jīng)檢驗(yàn)，氯氣與硝酸銀反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、N2O5、O2，則此反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Cl2+4AgNO3==4AgCl+2N2O5+O2。答案為：2Cl2+4AgNO3==4AgCl+2N2O5+O2；

③實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置C若用酒精燈火焰直接加熱，很難將溫度保持在35℃，可用的方法是水浴等。答案為：水浴等；

④N2O5的熔點(diǎn)為32.5℃，所以在35℃時(shí)，N2O5呈液態(tài)，所以能證明實(shí)驗(yàn)成功制得N2O5的現(xiàn)象是裝置C中c處有液體生成。答案為：裝置C中c處有液體生成；

⑤實(shí)驗(yàn)時(shí)，需防止E中產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入C中，所以裝置D中的試劑應(yīng)能吸收水蒸氣，應(yīng)是濃硫酸，作用是防止裝置E中水蒸氣從導(dǎo)管回流到裝置C中，引起N2O5潮解。答案為：濃硫酸；防止裝置E中水蒸氣從導(dǎo)管回流到裝置C中，引起N2O5潮解；

⑥在裝置C中，可能有一部分Cl2沒有參加反應(yīng)，所以裝置E燒杯中應(yīng)加入能吸收Cl2的試劑，其為NaOH。答案為：NaOH。