Question

如圖是化學實驗室中常用制備、干燥氣體的部分儀器裝置．某學校同學利用中學常用試劑及儀器設計下列實驗．
（1）甲同學利用如圖I裝置制備并收集干燥的NO₂氣體，請完成下列問題：
①圖I中儀器B的名稱：______；②收集NO₂的方法______；
③B中發生反應的離子方程式為______．
④將收集滿NO₂的集氣瓶浸入冰水中，燒瓶內氣體顏色______（填“變深”、“不變”或“變淺”），使用化學用語和必要的文字說明顏色變化的原因______．
（2）乙同學利用圖Ⅰ裝置制取氨氣和氧氣的混合氣體，并且利用圖Ⅱ裝置驗證氨的某些性質．A中加入濃氨水，B中加入過氧化鈉固體，C中加入堿石灰，E內放置催化劑（鉑石棉），按氣流方向連接各儀器 a→b→c→h．請完成下列問題：
①實驗中觀察到E內有紅棕色氣體出現，證明氨氣具有______性；
②E中發生反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：（1）①該儀器是圓底燒瓶．
故答案為：圓底燒瓶．
②二氧化氮氣體易溶于水，所以不能用排水法收集；二氧化氮的密度大于空氣的密度且和氧氣不反應，所以可以采用向上排空氣法收集．
故答案為：瓶口向上排空氣法收集．
③銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑．
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+4H₂O+2NO↑．
④該反應是放熱反應，降低溫度，平衡向放熱方向即正反應方向移動，導致二氧化氮氣體的濃度降低，氣體的顏色變淺．
故答案為：變淺；2NO₂?N₂O₄△H＜0，降低溫度，平衡向放熱方向即正反應方向移動，導致二氧化氮氣體的濃度降低．
（2）①氨氣中氮元素的化合價是-3價，二氧化氮中氮元素的化合價是+4價，反應前后氮元素的化合價升高，所以氨氣作還原劑，體現其還原性．
故答案為：還原性．
②氨氣和氧氣在一定條件下反應生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣能反應生成二氧化氮，反應方程式為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，2NO+O₂=2NO_2．
故答案為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；2NO+O₂=2NO_2．

分析：（1）①該儀器是圓底燒瓶．
②根據氣體的溶解性、密度選取合適的收集方法．
③銅和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水．
④降低溫度，平衡向放熱方向移動，根據二氧化氮氣體濃度變化判斷氣體顏色變化．
（2）①反應前后元素的化合價升高的物質是還原劑，還原劑具有還原性．
②氨氣和氧氣在一定條件下反應生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣能反應生成二氧化氮．
點評：本題考查了氮及其化合物的性質，難度不大，會根據氣體的溶解性、密度選取合適的收集方法．