Question

2．氮氣和氮的化合物在工農業(yè)上生產、生活中有重要的用途．
（1）N₂在空氣中含量約78%，其性質穩(wěn)定，可作保護氣，常溫下不與O₂發(fā)生反應，但在閃電或者高溫條件下可發(fā)生反應，標準裝況下11.2L氮氣與氧氣反應吸收90kJ熱量．
①寫出N₂與O₂在放電條件下的熱化學反應方程式N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol．
②根據NO的性質，收集NO氣體的正確方法是排水法．（填“排水法”、“向上排空氣法”或“向下排空氣法”）
（2）為探究NH₃的還原性，某實驗小組設計了如下實驗裝置，其中A為NH₃的制取裝置如圖1．

①下面是實驗室制取NH₃的裝置如圖2和選用的試劑，其中不合理的是ad
②選取合理的NH₃的制取裝置，小組開始實驗，并發(fā)現了如下現象，同時小組對現象進行了討論并得出了相應的結論：

序號	現象	結論
I	B裝置中黑色氧化銅變?yōu)榧t色	反應生成了Cu或Cu2O
II	C裝置中無水CuSO4變藍	反應生成了H2O
III	E裝置中收集到無色無味氣體	反應生成了N2

分析上面的實驗現象及結論，其中不合理的是Ⅱ（填序號），原因是無水CuSO₄變藍有可能是因為制取NH₃時產生了H₂O，不一定是氨氣還原氧化銅生成的水．
（3）亞硝酸鹽既有氧化性、又有還原性，常見的亞硝酸鹽均有毒，但NaNO₂是一種食品添加劑，使用時必須嚴格控制其用量．
在酸性溶液中，NaNO₂能使淀粉-KI溶液變藍色（同時得到一種常見的氣體化合物），也能使酸性KMnO₄溶液褪色，則前者反應過程中消耗的氧化劑與生成的氧化產物物質的量之比為2：1，后者反應的離子方程式為2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O．

Answer 1

分析 （l）①根據在閃電條件下發(fā)生反應，標準裝況下11.2L氮氣與氧氣反應吸收90kJ熱量，結合熱化學方程式的書寫方法結合熱化學方程式的意義來回答；
②根據NO的密度和溶解性分析收集方法；
（2）①a．氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，冷卻又生成氯化銨，不能制取氨氣；
b．濃氨水與CaO可以制取氨氣；
c．加熱濃氨水可以制取氨氣；
d．濃氨水與濃硫酸反應成硫酸銨，不能制取氨氣．
②氨氣能還原氧化銅，從而使黑色粉末變紅，同時生成氮氣、水和銅，還有可能生成氯化亞銅；
（3）由信息可知，NO₂^-+I^-→NO↑+I₂，則N元素的化合價降低，I元素的化合價升高，結合電子守恒、原子守恒分析；可知反應為2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄═Na₂SO₄+K₂SO₄+I₂+2NO↑+2H₂O，酸性KMnO₄溶液與NaNO₂的反應為：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O．

解答 解：（l）①因為標準裝況下11.2L氮氣與氧氣反應吸收90kJ熱量，所以每生成2molNO需要吸收180kJ熱量，則熱化學方程式為：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol，
故答案為：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H=+180kJ/mol；
②因為NO不易溶于水，NO的密度與空氣相差不大，所以用排水法收集，
故答案為：排水法；
（2）a．氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，冷卻又生成氯化銨，不能制取氨氣；
b．濃氨水可以制取氨氣；
c．加熱濃氨水可以制取氨氣；
d．濃氨水與濃硫酸反應成硫酸銨，不能制取氨氣．
故答案為：ad；
②氨氣能還原氧化銅，生成氮氣、水和銅，還有可能生成氯化亞銅，分析上面的實驗現象及結論，其中不合理的是Ⅱ；原因是無水CuSO₄變藍有可能是因為制取NH₃時產生了H₂O，不一定是氨氣還原氧化銅生成的水；
故答案為：Ⅱ；無水CuSO₄變藍有可能是因為制取NH₃時產生了H₂O，不一定是氨氣還原氧化銅生成的水；
（3）由反應2NaNO₂+2KI+2H₂SO₄═Na₂SO₄+K₂SO₄+I₂+2NO↑+2H₂O可知，消耗的氧化劑與生成的氧化產物物質的量之比為2：l；酸性KMnO₄溶液與NaNO₂的反應為：2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O，
故答案為：2：l；2MnO₄^-+5NO₂^-+6H⁺=2Mn²⁺+5NO₃^-+3H₂O．

點評 本題考查含氮化合物的性質探究，題目難度中等，掌握物質性質和實驗基本操作是解題關鍵．