Question

9．Ⅰ含氮的化合物在化學反應中變化復雜．
現用如圖3所示儀器（夾持裝置己省略及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應及氣體產物的成分．
已知：①NO+NO₂+2OH^-═2NO₂^-+H₂O
②氣體液化的溫度：NO₂ 21℃、NO-152℃

（1）為了檢驗裝置A中生成的氣體產物，上述儀器的連接順序（按左→右連接）為A→C→E→D→B
（2）反應前應打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，排除裝置中的空氣，目的是：防止裝置中的空氣將NO氧化成NO₂，影響產物的檢驗
（3）在關閉彈簧夾，滴入70%硫酸后，A中產生紅棕色氣體．
①盛裝70%濃硫酸的儀器名稱是分液漏斗
②實驗確認有NO的現象是D中剛開始為無色，通入O₂后變為紅棕色
（4）通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應的化學方程式是2NaNO₂+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+NO↑+NO₂↑+H₂O．
Ⅱ．NH₃經一系列反應可以得到HNO₃和NH₄NO₃，如圖1所示．
【資料卡片】
a．NH₄NO₃是一種白色晶體，易溶于水，微溶于乙醇．
b．在230℃以上時，同時有弱光：2NH₄NO₃=2N₂↑+O₂↑+4H₂O
c．在400℃以上時，劇烈分解發生爆炸：4NH₄NO₃=3N₂↑+2NO₂↑+8H₂O
（5）如圖2 將水滴入盛有硝酸銨的試管中，觀察到的A處液面上升，B處液面下降，產生該現象的原因NH₄NO₃溶于水時吸收熱量．
（6）實驗室可以用氯化銨和熟石灰反應來制備氨氣，該反應的化學方程式是2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O（填“能”或“不能”）不能用硝酸銨代替氯化銨．
（7）在汽車發生碰撞時，NaN₃會產生N₂（填化學式）氣體充滿安全氣囊來減輕碰撞事故中乘員傷害程度．
（8）完成離子反應IV：8NO+7H₂O=3NH₄⁺+5NO₃^-+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）A中產生的氣體中含有NO、NO₂、水蒸氣，所以先通過C吸收水蒸氣，然后在E中冷卻二氧化氮得到NO₂，在D裝置中檢驗NO的存在，NO、NO₂都是大氣污染物，所以最后在裝置B中進行尾氣處理，防止污染空氣；
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成，所以通氮氣的目的是排盡整個裝置中的空氣；
（3）①盛裝70%濃硫酸的儀器名稱是分液漏斗；
②實驗確認有NO的現象是D中剛開始為無色，通入O₂后變為紅棕色；
（4）通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應產生 NO、NO₂、水和硫酸鈉，以此書寫化學方程式；
（5）將水滴入盛有硝酸銨的試管中，觀察到的A處液面上升，B處液面下降，產生該現象與NH₄NO₃溶于水時吸收熱量有關；
（6）實驗室可以用氯化銨和熟石灰反應來制備氨氣，該反應的化學方程式是2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，而硝酸銨具有強的氧化性，而且分解分解產生大量氣體而發生爆炸；
（7）在汽車發生碰撞時，NaN₃會產生N₂氣體充滿安全氣囊；
（8）根據電子守恒、電荷守恒和原子守恒，可知離子反應IV NO發生歧化反應產生NH₄⁺和NO₃^-，同時產生水，以此書寫反應的方程式．

解答 解：（1）A中產生的氣體中含有NO、NO₂、水蒸氣，所以先通過C吸收水蒸氣，然后在E中冷卻二氧化氮得到NO₂，在D裝置中檢驗NO的存在，NO、NO₂都是大氣污染物，所以最后在裝置B中進行尾氣處理，防止污染空氣，故裝置的連接為A→C→E→D→B，
故答案為：A→C→E→D→B；
（2）NO很容易被氧氣氧化，裝置中有空氣，無法檢驗有NO生成，所以通氮氣的目的是排盡整個裝置中的空氣，防止產生的NO被氧化生成NO₂，
故答案為：防止裝置中的空氣將NO氧化成NO₂，影響產物的檢驗；
（3）①盛裝70%濃硫酸的儀器名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②實驗確認有NO的現象是D中剛開始為無色，通入O₂后變為紅棕色，故答案為：D中剛開始為無色，通入O₂后變為紅棕色；
（4）通過上述實驗探究過程，可得出裝置A中反應產生 NO、NO₂、水和硫酸鈉，該裝置中的化學方程式是2NaNO₂+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+NO↑+NO₂↑+H₂O，
故答案為：2NaNO₂+H₂SO₄（濃）=Na₂SO₄+NO↑+NO₂↑+H₂O；
（5）將水滴入盛有硝酸銨的試管中，觀察到的A處液面上升，B處液面下降，產生該現象的原因是NH₄NO₃溶于水時吸收熱量，使廣口瓶中的氣體壓強減小，在大氣壓強的作用下U形管中的液體左側A液面上升，右側B液面下降，故答案為：NH₄NO₃溶于水時吸收熱量；
（6）實驗室可以用氯化銨和熟石灰反應來制備氨氣，該反應的化學方程式是2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；由于硝酸銨具有強的氧化性，而且分解分解產生大量氣體而發生爆炸，所以不能代替NH₄Cl來實驗，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；不能；
（7）在汽車發生碰撞時，NaN₃會產生N₂氣體充滿安全氣囊來減輕碰撞事故中乘員傷害程度，故答案為：N₂；
（8）根據電子守恒、電荷守恒和原子守恒，可知離子反應IV NO發生歧化反應產生NH₄⁺和NO₃^-，同時產生水，反應的方程式是：8NO+7H₂O=3NH₄⁺+5NO₃^-+2H⁺，
故答案為：8；7；3NH₄⁺；5NO₃^-；2．

點評 本題考查物質的性質實驗及制備實驗，為高頻考點，把握化學實驗基本操作、反應現象的描述、氣體的制取方法、離子方程式的書寫及配平等知識為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度中等．