Question

某化學(xué)課外活動小組設(shè)計實驗探究氮的化合物的性質(zhì)，裝置如圖1所示（A裝置未畫出），其中A為氣體發(fā)生裝置．A中所用試劑，從下列固體物質(zhì)中選取：
a．NH₄HCO₃   b．NH₄Cl   c．Ca（OH）₂ d．NaOH

檢查裝置氣密性后，先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈．部分實驗現(xiàn)象如下：鉑絲繼續(xù)保持紅熱，D中充滿紅棕色氣體．
（1）實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑，該試劑是

 

（填代表備選試劑的字母）；此時A中主要的玻璃儀器有

 

（填名稱）．
（2）A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na₂O₂充分吸收，寫出任意一個B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）F中的溶液中的現(xiàn)象有

 

；
（4）D中有時能看到白煙，其原因用化學(xué)方程式表示為

 

對上述裝置進(jìn)行簡單改造就可避免這種現(xiàn)象，這種簡單改造是

 

（5）請在圖2的坐標(biāo)中畫出C裝置中反應(yīng)發(fā)生過程中的能量變化示意圖，并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式

 

．
（6）待實驗結(jié)束后（裝置已按（4）中要求進(jìn)行了改造），將D中試管取下倒插入盛有水的水槽中，發(fā)現(xiàn)水進(jìn)入試管的體積明顯超過試管容積的

2

3

，其可能的原因有：（任答一點）

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳，固體加熱分解可以在大試管中進(jìn)行；
（2）二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣；
（3）C中氨氣催化氧化生成NO，NO與氧氣生成二氧化氮，通入水中生成硝酸和NO，硝酸與Cu反應(yīng)生成硝酸銅；
（4）D中NO與氧氣生成二氧化氮，二氧化氮與水生成硝酸，硝酸與氨氣生成硝酸銨；
（5）撤去C處酒精燈，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)能量守恒判斷反應(yīng)物和生成物的能量相對大�。�
（6）二氧化氮與水的反應(yīng)為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，將D中試管取下倒插入盛有水的水槽中，若只發(fā)生該反應(yīng)則水進(jìn)入試管的體積為試管容積的

2

3

，另外

1

3

為NO，結(jié)合NO的性質(zhì)分析．

解答： 解：（1）根據(jù)題意：C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱，再將A處產(chǎn)生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，F(xiàn)處銅片逐漸溶解，說明有硝酸生成，所以A中獲得的是氨氣，加熱NH₄HCO₃分解可以產(chǎn)生氨氣，固體加熱分解可以在大試管中進(jìn)行，
故答案為：a；試管、酒精燈；
（2）二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，水和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，
反應(yīng)的方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂ ↑或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂ ↑或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）C中氨氣催化氧化生成NO，NO與氧氣生成二氧化氮，通入水中生成硝酸和NO，所以水中有氣泡生成，生成的NO在礦口瓶上方與氧氣結(jié)合生成紅棕色的二氧化氮，硝酸與Cu反應(yīng)生成硝酸銅，所以溶液變藍(lán)色；
故答案為：水中產(chǎn)生氣泡，溶液逐漸變?yōu)樗{(lán)色，氣體在廣口瓶上方變?yōu)榧t棕色；
（4）D中NO與氧氣生成二氧化氮，二氧化氮與水生成硝酸，硝酸與氨氣生成硝酸銨，硝酸銨為固體，所以會有白煙生成，則發(fā)生的反應(yīng)為：2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
故答案為：2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
（5）撤去C處酒精燈，鉑絲繼續(xù)保持紅熱，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，根據(jù)能量守恒知，反應(yīng)物的能量大于生成物的能量，
，故答案為：；
（6）二氧化氮與水的反應(yīng)為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，將D中試管取下倒插入盛有水的水槽中，若只發(fā)生該反應(yīng)則水進(jìn)入試管的體積為試管容積的

2

3

，另外

1

3

為NO，若D中還有氧氣，則NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，又能與水反應(yīng)，則氣體的體積減小，水的體積變大，所以水進(jìn)入試管的體積明顯超過試管容積的

2

3

，其可能的原因有氣體中含有氧氣；
故答案為：D中含有氧氣．

點評：本題考查了氨氣的制取和性質(zhì)的實驗方案設(shè)計，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗探究能力和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力，題目難度中等，明確實驗原理、實驗?zāi)康募盎�合物的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．