Question

1．池州市某中學(xué)化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（夾持及加熱裝置已略去），探究氨的催化氧化反應(yīng)及其產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置A中先后發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)生成NH₃和O₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為NH₄Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NH₃↑+HCl↑、2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+O₂↑+2H₂O．
（2）裝置D的作用是除去氨氣和水，若取消裝置D，在裝置E中觀察到白煙，原因是生成的NO與O₂反應(yīng)生成NO₂，NO₂與水反應(yīng)生成HNO₃，NH₃與HNO₃反應(yīng)生成NH₄NO₃．
（3）裝置F中銅片上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2NO₃^-+3Cu+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，為了使銅片的溶解速率加快，可向裝置F中加入的少量下列物質(zhì)是BC（填字母）．
A．Na₂CO₃      B．AgNO₃      C．H₂SO₄     D．FeSO₄
（4）裝置G的作用是將NO轉(zhuǎn)化成NO₂，已知：NO+NO₂+2NaOH═2NaNO₂+H₂O；2NO₂+2NaOH═NaNO₂+H₂O+NaNO₃，NO和NO₂混合氣體的組成NO_x，要使混合氣體完全被NaOH溶液吸收，x的取值范圍是1.5≤x＜2．

Answer 1

分析 （1）A中發(fā)生反應(yīng)：氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，氯化氫與過氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水、氧氣；
（2）濃硫酸具有酸性和吸水性，產(chǎn)物中有NO和NH₃，NO會(huì)被O₂氧化生成NO₂，在于空氣中的水蒸氣反應(yīng)生成HNO₃，而HNO₃與NH₃會(huì)產(chǎn)生白煙；
（3）銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮和水，硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，能夠溶解銅；
（4）由方程式2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O和NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O可知，NO單獨(dú)不能被吸收，NO和NO₂混合氣體被NaOH溶液被完全吸收，滿足n（NO₂）：n（NO）≥1，當(dāng)n（NO₂）：n（NO）=1時(shí)x值最小，計(jì)算x的最小值，因?yàn)榛煊蠳O，所以x最大值＜2，據(jù)此確定x取值范圍．

解答 解：（1）A中發(fā)生反應(yīng)：氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，氯化氫與過氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水、氧氣，方程式：NH₄Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NH₃↑+HCl↑；2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+O₂↑+2H₂O；
故答案為：NH₄Cl$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$NH₃↑+HCl↑；2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+O₂↑2H₂O+；
（2）濃硫酸具有酸性和吸水性，所以裝置D作用除去氨氣和水蒸氣；
產(chǎn)物中有NO和NH₃，NO會(huì)被O₂氧化生成NO₂，在于空氣中的水蒸氣反應(yīng)生成HNO₃，而HNO₃與NH₃會(huì)產(chǎn)生白煙；
若取消D，一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成的二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨固體，所以在E中僅觀察到大量白煙；
故答案為：除去氨氣和水蒸氣；生成的NO與O₂反應(yīng)生成NO₂，NO₂與水反應(yīng)生成HNO₃，NH₃與HNO₃反應(yīng)生成NH₄NO₃；
（3）銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮和水，離子方程式：2NO₃^-+3Cu+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
硝酸根離子在酸性環(huán)境下具有強(qiáng)的氧化性，能夠溶解銅，為了使銅片的溶解速率加快，可向裝置F中加入的少量下列物質(zhì)是BC；
故答案為：2NO₃^-+3Cu+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；BC；
（4）由方程式可知，NO單獨(dú)不能被吸收，NO和NO₂混合氣體被NaOH溶液被完全吸收，滿足n（NO₂）：n（NO）≥1，當(dāng)n（NO₂）：n（NO）=1時(shí)x值最小，x最小值為＞$\frac{2+1}{2}$=1.5，因?yàn)榛煊蠳O，所以x最大值＜2，故x的取值范圍為1.5≤x＜2，
故答案為：1.5≤x＜2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氨氣、硝酸的制備及性質(zhì)檢驗(yàn)，明確氨氣、硝酸的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意硝酸根離子在酸性環(huán)境下的強(qiáng)氧化性，題目難度中等．