Question

某化學課外活動小組通過實驗研究NO₂的性質．
已知：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O

任務1：利用圖1所示裝置探究NO₂能否被NH₃還原（K₁、K₂為止水夾，夾持固定裝置略去）．
（1）A裝置中制取NH₃反應的化學方程式是______．
（2）若NO₂能夠被NH₃還原，預期觀察到C裝置中的現象是______．
（3）實驗過程中，未能觀察到C裝置中的預期現象．該小組同學從反應原理的角度分析了原因，認為可能是：
①NH₃還原性較弱，不能將NO₂還原；
②在此條件下，NO₂的轉化率極低；
③______．
（4）此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是______．
任務2：探究NO₂能否與Na₂O₂發生氧化還原反應．
（5）實驗前，該小組同學提出三種假設．
假設1：二者不反應；
假設2：NO₂能被Na₂O₂還原；
假設3：______．
（6）為了驗證假設3，該小組同學選用任務1中的B、D、E裝置，將B中的藥品更換為Na₂O₂，另選F裝置（如圖2所示），重新組裝，進行實驗．
①裝置的合理連接順序是（某些裝置可以重復使用）______．
②實驗過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成．推測B裝置中反應的化學方程式為______．

Answer 1

（1）在實驗室中，常用加熱固體NH₄Cl和Ca（OH）₂混合物的方法制取氨氣，其反應的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△ .

CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△ .

CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
（2）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無色氣體氮氣，則C裝置中混合氣體顏色變淺，
故答案為：C裝置中混合氣體顏色變淺；
（3）造成未能觀察到C裝置中的預期現象可能原因是：在此條件下，該反應的化學反應速率極慢或NO₂的轉化率極低導致反應現象變化不明顯，
故答案為：在此條件下，該反應的化學反應速率極慢；
（4）二氧化氮是有毒氣體，氨氣是有刺激性氣味的氣體，所以都不能直接排空，要進行尾氣處理才能排空，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；
（5）NO₂的N元素的化合價位于中間價態，既可被氧化，也可被還原，由假設可知還應有NO₂能被Na₂O₂氧化的假設，故答案為：NO₂能被Na₂O₂氧化；
（6）①驗證假設3，首先要用E裝置制取二氧化氮，因為制取的二氧化氮氣體中含有水蒸氣，水能和過氧化鈉反應而造成干擾，所以要用D裝置除去水蒸氣，然后較純凈的二氧化氮通過B裝置，未反應的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進行尾氣處理，選用F裝置處理尾氣，所以裝置的合理連接順序是EDBDF或EDBF，
故答案為：EDBDF或EDBF；
②B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成，過氧化鈉作氧化劑，則二氧化氮中氮元素失電子化合價升高而作還原劑，所以氮元素只能轉化為+5價，且生成物是純凈物，所以是硝酸鈉，反應方程式為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，故答案為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．