Question

19．顆粒大小達(dá)到納米級(jí)的單質(zhì)鐵俗稱(chēng)“納米鐵”，可用作手機(jī)輻射屏蔽材料．實(shí)驗(yàn)室的制備方法是：以高純氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂反應(yīng)生成“納米鐵”，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖．請(qǐng)回答：

（1）A裝置用于制取，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NaCl+N₂+2H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將N₂（填“N₂”或“H₂”）通入C裝置，反應(yīng)生成“納米鐵”的化學(xué)方程式為；實(shí)驗(yàn)中需要保護(hù)氣的原因是排盡空氣，防止生成的鐵能與空氣中的氧氣反應(yīng)．
（3）a導(dǎo)管口的氣態(tài)產(chǎn)物除HC1外還可能有NH₃（填化學(xué)式）．
（4）利用D裝置也可以得到較純凈的氮?dú)猓�但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，采用此方法在b導(dǎo)管口得到的氮  氣在相同條件下比原方法得到的氮?dú)饷芏嚷源�，原因是制得的氮�(dú)庵袝?huì)含有密度比空氣大的氣體（假設(shè)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作均無(wú)錯(cuò)誤，且氮?dú)庖淹耆�干燥）；若開(kāi)始加入的銅粉質(zhì)量為3.84g，持續(xù)通人空氣至銅粉全部反應(yīng)，冷卻后固體質(zhì)量為4.48g，則固體的成分為CuO和Cu₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cu+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuO+Cu₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題目信息結(jié)合質(zhì)量守恒可知亞硝酸鈉與氯化氨反應(yīng)生成氮?dú)�、氯化鈉和水，據(jù)此寫(xiě)出方程式；
（2）根據(jù)題目信息可知，要通過(guò)氮?dú)馀懦鲅b置中的空氣；在高溫條件下用H₂和FeCl₂反應(yīng)生成“納米鐵”和氯化氫，據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式；生成的鐵能與空氣中的氧氣反應(yīng)；
（3）氮?dú)夂蜌錃庠诟邷貤l件下能反應(yīng)生成氨氣；
（4）利用D裝置收集氮?dú)獠患�；根�?jù)極限法計(jì)算確定固體的成分，然后書(shū)寫(xiě)方程式．

解答 解：（1）亞硝酸鈉與氯化氨反應(yīng)生成氮?dú)�、氯化鈉和水，方程式為：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NaCl+N₂+2H₂O；
故答案為：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NaCl+N₂+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將N₂通入C裝置，排出裝置中的空氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂反應(yīng)生成“納米鐵”和氯化氫，方程式為：H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl，實(shí)驗(yàn)中需要保護(hù)氣的原因是排盡空氣，防止生成的鐵能與空氣中的氧氣反應(yīng)；
故答案為：N₂；H₂+FeCl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；排盡空氣，防止生成的鐵能與空氣中的氧氣反應(yīng)；
（3）氮?dú)夂蜌錃庠诟邷貤l件下能反應(yīng)生成氨氣，所以a導(dǎo)管口的氣態(tài)產(chǎn)物除HC1外還可能有NH₃；
故答案為：NH₃；
（4）利用D裝置收集氮?dú)庵袝?huì)含有密度比空氣大的氣體；銅粉質(zhì)量為3.84g，其物質(zhì)的量為$\frac{3.84g}{64g/mol}$=0.06mol，冷卻后固體質(zhì)量為4.48g，其中含有氧原子的質(zhì)量為4.48g-3.84g=0.64g，其物質(zhì)的量為$\frac{0.64g}{16/molg}$=0.4mol，由此可知銅原子的個(gè)數(shù)與氧原子的個(gè)數(shù)之比3：2，所以固體的成分為CuO和Cu₂O，其方程式為：
3Cu+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuO+Cu₂O；
故答案為：制得的氮?dú)庵袝?huì)含有密度比空氣大的氣體；CuO和Cu₂O；3Cu+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CuO+Cu₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道信息題，主要考查了物質(zhì)的性質(zhì)與方程式的書(shū)寫(xiě)，難度不大，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用信息的能力．