Question

4．根據(jù)題目要求填空：
（1）硫、氮的氧化物是主要的大氣污染物，對大氣的影響之一是導(dǎo)致酸雨．用化學(xué)方程式表示NO₂形成酸雨的原因：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2．
（2）實(shí)驗(yàn)室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖1A、B、C所示：


?實(shí)驗(yàn)室可以用B或C裝置制取氨氣，如果用B裝置，反應(yīng)的化學(xué)方程式是?2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；如果用C裝置，通常使用的藥品是濃氨水和氧化鈣（或堿石灰、固體氫氧化鈉等）（寫名稱）；?圖2是某學(xué)生設(shè)計(jì)收集氨氣的幾種裝置，其中可行的是Ⅳ．?若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，則X可能是下列氣體中的C
A．CO₂　   B．NO　   C．Cl₂　    D．H₂
寫出A裝置中反應(yīng)的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H．
（3）氫化鈉（NaH）是一種還原性極強(qiáng)的物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)．
?氫化鈉（NaH）中Na元素的化合價為+1，在高溫下氫化鈉（NaH）可將四氯化鈦（TiCl₄）還原成金屬鈦，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為?TiCl₄+4NaH $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4NaCl+Ti+2H₂↑．
?NaH能與水劇烈反應(yīng)：NaH+H₂O═NaOH+H₂↑，NaH與液氨（NH₃）也有類似反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為?NaH+NH₃═NaNH₂+H₂↑．如果有12g NaH參加此反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol

（4）用SiHCl₃與過量H₂反應(yīng)制備純硅的裝置如圖3所示（熱源及夾持裝置均已略去）：
SiHCl₃遇水劇烈反應(yīng)生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質(zhì)，寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式：SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃↓+3HCl+H₂↑；H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，可能引起的后果是高溫下H₂與O₂混合發(fā)生爆炸．

Answer 1

分析 （1）二氧化氮與水發(fā)生反應(yīng)：3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO，有硝酸生成，導(dǎo)致形成酸雨，反應(yīng)中二氧化氮既是氧化劑也是還原劑；
（2）若用B裝置制取氨氣，實(shí)驗(yàn)室一般用氯化銨和氫氧化鈣固體反應(yīng)，C裝置是液體和固體不需要加熱進(jìn)行的氣體制備反應(yīng)裝置；依據(jù)氨氣密度小于空氣密度，極易溶于水選擇合適的收集裝置；若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，制取氣體的特點(diǎn)為：反應(yīng)物為固體與液體加熱，密度大于空氣密度，且氣體可利用濃硫酸干燥，需要尾氣處理，A裝置中反應(yīng)是二氧化錳濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，溶液中氯化氫和氯化錳全部電離；
（3）在高溫下氫化鈉（NaH）可將四氯化鈦（TiC1₄）還原成金屬鈦，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平書寫化學(xué)方程式；NaH與液氨（NH₃）反應(yīng)生成NaNH₂和H₂，依據(jù)化學(xué)方程式定量關(guān)系結(jié)合電子守恒計(jì)算得到；
（4）SiHCl₃遇水劇烈反應(yīng)生成H₂SiO₃、HCl和氫氣，氫氣易爆炸．

解答 解：（1）二氧化氮與水發(fā)生反應(yīng)：3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO，有硝酸生成，導(dǎo)致形成酸雨，根據(jù)N元素化合價變化，可知其氧化劑的NO₂生成NO，起還原劑的NO₂生成HNO₃，由方程式可知，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO；1：2；
（2）采用B裝置制備氨氣時應(yīng)選擇用氫氧化鈣和氯化銨固體加熱反應(yīng)，反應(yīng)方程式：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；C裝置適用于固體和液體不加熱制氣體，制取氨氣應(yīng)選擇濃氨水和氧化鈣或堿石灰或氫氧化鈉固體；氨氣密度小于空氣密度，極易溶于水，應(yīng)選擇向下排氣法收集，不能用排水法收集，收集不能用密封裝置，
所以只有Ⅳ符合題意；
若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，制取氣體的特點(diǎn)為：反應(yīng)物為固體與液體加熱，密度大于空氣密度，且氣體可利用濃硫酸干燥，需要尾氣處理；
A．制取CO₂時不需要加熱也不不必處理尾氣，故A錯誤；
B．NO不能用排空氣法收集，故B錯誤；
C．二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯氣，氯氣密度大于空氣密度，能夠用濃硫酸干燥，氯氣可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，故C正確；
D．氫氣密度小于空氣 密度，故D錯誤；
A裝置中反應(yīng)的離子方程式 MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：?2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，濃氨水和氧化鈣（或堿石灰、固體氫氧化鈉等）；Ⅳ；C； MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）在高溫下氫化鈉（NaH）可將四氯化鈦（TiC1₄）還原成金屬鈦，氫元素化合價升高為+1價，鈦元素化合價+4價變化為0價，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaH+TiCl₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+4NaCl+2H₂↑，?NaH能與水劇烈反應(yīng)：NaH+H₂O═NaOH+H₂↑，NaH與液氨（NH₃）也有類似反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為?NaH+NH₃═NaNH₂+H₂↑，每反應(yīng)1molNaH電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為1mol，如果有12g NaH物質(zhì)的量=$\frac{12g}{24g/mol}$=0.5mol參加此反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移0.5mol，
故答案為：TiCl₄+4NaH$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4NaCl+Ti+2H₂↑；?NaH+NH₃═NaNH₂+H₂↑；0.5；
（4）SiHCl₃遇水劇烈反應(yīng)生成H₂SiO₃、HCl和氫氣：SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl，氫氣遇氧氣易爆炸，
故答案為：SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃↓+H₂↑+3HCl↑；高溫下H₂與O₂混合發(fā)生爆炸．

點(diǎn)評 本題考查了氣體的實(shí)驗(yàn)室制備和裝置的應(yīng)用、物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)概念和定量關(guān)系，明確氣體制備原理是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)知識掌握的熟練程度，題目難度中等．