Question

【题目】有关含氮化合物的性质实验。

Ⅰ.某研究性学习小组利用如图装置研究硝酸的性质。

实验一：甲同学用如图装置来证实稀硝酸与铜反应生成NO

（1）从A中向U形管中注满稀硝酸后，发生的现象是___。

（2）以下收集NO气体的各种装置中，合理的是___。(填序号，多选不给分)

（3）在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L，0.1mol/L，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是__。

实验二：乙组同学利用上述装置完成浓硝酸与铜的反应

（4）乙组同学发现实验室里有几瓶浓硝酸呈黄色，请用化学方程式和简单的文字说明解释这种现象： ___。

Ⅱ.某同学用如图实验装置(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请回答下列问题：

（5）写出制取氨气的化学方程式：___。

Answer 1

【答案】U形管左侧有无色气体产生，液面左低右高 CE 0.225mol/L 硝酸易分解，4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，生成的NO2又溶于硝酸中，使硝酸呈黄色 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

【解析】

实验一(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和无色气体一氧化氮；

(2)一氧化氮有毒且易和氧气反应生成二氧化氮，一氧化氮不和水反应，所以不能用排空气法收集，应该用排水法收集；

(3)向该混合液中加入 1.92g铜粉，则n（Cu）= =0.03mol，n（H+）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO3-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，发生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，判断过量后以不足量代入计算；

实验二(4)硝酸不稳定分解产生的二氧化氮溶解其中呈黄色；

(5)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，还生成氯化钙、水。

I．实验一(1)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和无色气体一氧化氮，U形管左侧有无色气体产生，由于压强的作用，造成液面左低右高；

答案为：U形管左侧有无色气体产生，液面左低右高；

(2)一氧化氮有毒且易和氧气反应生成二氧化氮，一氧化氮不和水反应，所以不能用排空气法收集，应该用排水法收集，排水装置中，气体的进出口符合“短进长出”的原则，故CE正确；

答案为CE；

(3)n（Cu）==0.03mol，n（H+）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO3-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，发生的反应为：

3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O

根据分析可知，氢离子的物质的量0.06mol<0.08mol，因而H+不足，以H+为基准计算；由氢离子的物质的量及离子方程式可知0.06mol氢离子参加反应，生成的铜离子的物质的量为0.06mol×=0.0225mol，所以溶液中c（Cu2+）==0.225mol/L；

答案为：0.225mol/L；

实验二(4)硝酸不稳定分解产生的二氧化氮溶解在其中，溶液呈黄色，反应方程式为4HNO3（浓）4NO2↑+O2↑+2H2O；

答案为：4HNO3（浓）4NO2↑+O2↑+2H2O，产生的二氧化氮溶解其中呈黄色；

Ⅱ.(5)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；

答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。