Question

11．某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质．
已知：2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O
利用图1所示装置探究NO₂能否被NH₃还原（K₁、K₂为止水夹，夹持固定装置略去）

（1）该实验中制取氨气时若只用一种试剂，从下列物质中选取a
a．NH₄HCO₃      b．NH₄Cl      c．浓氨水
（2）若NO₂能够被NH₃还原，预期观察到C装置中的现象是C装置中混合气体颜色变浅
（3）此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气吸收装置
（4）探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应．为了验证NO₂能被Na₂O₂氧化，该小组同学选用B、D、E装置，将B中的药品更换为Na₂O₂，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE
（5）实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验该白色物质为纯净物，且无其他物质生成．推测B装置中反应的化学方程式为2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

Answer 1

分析 （1）根据各物质的状态和性质来分析确定；
（2）若NO₂能够被NH₃还原，则混合气体的颜色将变浅；
（3）有毒气体不能直接排空；
（4）验证NO₂能被Na₂O₂氧化，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；
（5）过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物．

解答 解：（1）a．加热NH₄HCO₃时，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，除去水和二氧化碳就可以得到氨气，故选；
b．加热NH₄Cl时，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，但温度低时，氨气和氯化氢又化合生成氯化铵，所以得不到氨气，故不选；
c．浓氨水是液体，试管中的药品是固体，所以不符合要求，故不选；
故选a；
（2）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，则C装置中混合气体颜色变浅，
故答案为：C装置中混合气体颜色变浅；
（3）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排空，要进行尾气处理才能排入空气，
故答案为：缺少尾气吸收装置；
（4）验证NO₂能被Na₂O₂氧化，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用F装置处理尾气，所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE，
故答案为：EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE；
（5）B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成，过氧化钠作氧化剂，则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂，所以氮元素只能转化为+5价，且生成物是纯净物，所以是硝酸钠，反应方程式为2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，
故答案为：2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

点评 本题考查了探究二氧化氮性质的实验，根据元素的化合价来预测物质具有的性质，然后根据实验现象判断物质具有的性质，难度较大．