Question

科研小组为探究氮的化合物性质，按如图连接好装置，进行实验．将C处Pt丝加热至红热，再将A试管中物质加热，片刻撤去C处酒精灯．部分实验现象有：①Pt丝继续保持红热，②E中Cu片慢慢溶解．回答下列问题：
（1）若A中制取气体时只用一种药品，由下列物质中选取：①NH₄Cl ②NaHCO₃ ③NH₄HCO₃ ④NH₃?H₂O   该药品为

③

（填写序号）．
（2）Na₂O₂的作用是

吸收H₂O和CO₂产生氧气

．D装置中的现象是

有红棕色气体出现，瓶壁上有固体物质附着

．
（3）写出C中发生反应的化学方程式

4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O

．E中铜片发生反应的离子方程式

3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

．
（4）这套实验装置有一处存在明显的不足，改进方法是

在E装置的后面加一个盛有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置

．

Answer 1

分析：（1）依据装置A是大试管加热制备气体氨气，需要固体试剂加热分解反应生成氨气，同时通过装置B生成氧气，进行氨气的催化氧化反应分析判断；
（2）过氧化钠是和水、二氧化碳反应生成氧气，提供氨气氧化需要的氧化剂氧气；装置C中是氨气的催化氧化反应，生成一氧化氮和水，装置D中一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，二氧化氮和水蒸气反应生成的硝酸和氨气生成硝酸铵固体；
（3）装置C中是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水；装置E中是二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸u铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；
（4）装置中有污染性的气体生成，不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收．

解答：解：（1）若A中制取气体时只用一种药品，由下列物质中选取：
①NH₄Cl受热分解生成氨气和氯化氢气体，冷却会重新生成氯化铵，且通过过氧化钠不能生成氧化剂氧气，故①不符合；
②NaHCO₃ 受热分解不能生成需要的氨气，故②不符合；
③NH₄HCO₃ 分解生成氨气、二氧化碳、水蒸气，二氧化碳和水蒸气通过过氧化钠会生成氧气，故③符合；
④NH₃?H₂O 是液体不符合装置制备要求，故④不符合；
故答案为：③；
（2）过氧化钠是和水、二氧化碳反应生成氧气，提供氨气氧化需要的氧化剂氧气；装置C中是氨气的催化氧化反应，生成一氧化氮和水，装置D中一氧化氮和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，二氧化氮和水蒸气反应生成的硝酸和氨气生成硝酸铵固体附着在瓶壁上；
故答案为：吸收H₂O和CO₂产生氧气；有红棕色气体出现，瓶壁上有固体物质附着；
（3）装置C中是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；装置E中是二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸u铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）装置中有污染性的气体生成，不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收；
故答案为：在E装置的后面加一个盛有氢氧化钠溶液的尾气吸收装置．

点评：本题考查了氨气的制备方法和试剂选择，氨气催化氧化的性质分析判断，反应过程的理解应用，掌握氮的化合物性质和实验基本操作是解题关键，题目难度中等．