Question

（14分）有关含氮化合物的性质实验

(一)某研究性学习小组利用图一装置研究硝酸的性质。实验一、甲同学用下图一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                   。

（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100 mL 混合溶液中, HNO₃ 和 H₂SO₄ 的物质的量浓度分别是 0．4 mol/L, 0．1 mol/L 向该混合液中加入1．92 g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                        。

（5）同学们发现反应后的溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分  数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了NO₂气体所致。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。

这些方案中可行的是                        。（填序号，多选不给分）

①加热该绿色溶液，观察颜色变化  

②加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

③向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

④向饱和硝酸铜溶液中通入NO₂气体，观察颜色变化

（二）甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品（其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题：

（6）写出三位同学实验装置制取氨气原理的化学方程式：                            。

（7）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论）                   。

Answer

（一）（1）U管左侧有无色气体产生，液面左低右高（2）C、E（21分）

（3）0．225 mol/L（2分） （4）4HNO3=4NO2+O2+2H2O（5）①、③、④（每个1分）

（二）（6）2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3 ↑+2H2O

（7）将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 试管口，若有白烟产生，则证明已收集满）。

【解析】

试题分析：（一）（1）稀硝酸和铜反应生成NO，NO难溶于水，使得U形管左边的压强增大，将溶液压到右边，所以看到的现象有：U管左侧有无色气体产生，液面左低右高。（2）NO的密度与空气相近，所以采用排水法收集，故选C、E，D装置不能收集到NO。（3）100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 0．4 mol/L, 0．1 mol/L 则H+、NO3-的物质的量分别为0．06mol、0．04mol，1．92 g铜粉的物质的量为0．03mol，根据反应3Cu +8H++2NO3-＝3Cu2++2NO↑+4H2O知道H+不足，故铜不能完全反应，0．06mol的H+完全反应消耗Cu的物质的量为0．0225mol，Cu2+的物质的量浓度为：0．0225mol/0．1L=0．225 mol/L 。（4）浓硝酸呈黄色是因为溶解了分解生成的NO2，分解的化学方程式为：4HNO3=4NO2+O2+2H2O。（5）①加热该绿色溶液，观察颜色变化，如果溶解了NO2，加热可以排除NO2，对；②加水稀释绿色溶液，观察颜色变化 ，由于溶液的浓度发生了不变，颜色就会改变，无法分辨是那种原因引起的。错；③向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化，通入氮气可以将溶液中的NO2排走，对；④向饱和硝酸铜溶液中通入NO2气体，观察颜色变化，如果是溶解了NO2所致，那么饱和硝酸铜溶液中通入NO2气体溶液颜色会变绿色，对。故选①、③、④。（6）三个同学均用NH4Cl和Ca（OH）2来制取氨气，反应的而化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3 ↑+2H2O。（7）检验氨气通常用湿润的红色石蕊试纸，检验氨气是否收集满的方法是：将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满。

考点：NO的制取和收集、物质的量的有关计算、氨气的制取和检验