Question

氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如下图所示的装置。

（1）若分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol·L^－1，配制该浓度的氨水100mL，用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、           。

（2）甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，烧瓶内固体X为          。

（3）乙装置的作用是           ；写出受热时丙装置发生反应的化学方程式为               。

（4）当戊中观察到            现象，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因            。如何改进装置           。

（5）改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是                ；为测定试管丁内硝酸溶液的浓度，从中取10mL溶液于锥形瓶中，用0.1 mol·L^－1的NaOH溶液滴定。滴定前发现滴定管尖嘴处有少量气泡，请选择排出气泡的正确操作是              。

Answer

（1）胶头滴管（2）过氧化钠或Na2O2

（3）干燥氧气和氨气的混合气体 4NH3+5O24NO+6H2O

（4）紫色石蕊试液变红；过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性；在丙和丁之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶

（5）试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色；b

【解析】

试题分析：该实验的实验目的为探究硝酸的制备和性质，装置甲的作用为制备氨气和氧气，装置乙的作用为干燥氨气和氧气，装置丙中进行氨的催化氧化，装置丁的作用是平衡气压，防止倒吸，装置戊中生成硝酸，装置己的作用为尾气处理。

（1）根据溶液配制的步骤确定实验仪器，配制浓度为9.0mol·L－1的氨水100mL，用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管。

（2）甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，该反应放热，氨水受热易分解，氢氧化钠又能使平衡：NH3 + H2ONH3·H2ONH4+ + OH-逆向移动，有利于氨气生成，故烧瓶内固体X为过氧化钠或Na2O2。

（3）乙装置的作用是干燥氧气和氨气的混合气体；丙装置中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。

（4）装置戊中氮的氧化物、氧气和水反应生成硝酸，当戊中观察到紫色石蕊试液变红，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，实验失败的可能原因过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性。改进措施为在丙和丁之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶。

（5）装置丁中含有NO2，将丁装置倒立在盛水的水槽中，发生反应：NO2+H2O====2HNO3+NO会观察到的现象是试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色；碱式滴定管赶气泡的方法为用手捏住玻璃球将尖嘴向上弯曲，排出气泡的正确操作是b。

考点：考查化学实验方案的分析、评价，物质的制备，含氮化合物的性质。