Question

某化学小组的同学模拟工业制硝酸设计了如下图所示的装置。

已知：CaCl₂+nH₂O→CaCl₂•nH₂O；CaCl₂+8NH₃→[Ca(NH₃)₈]Cl₂

根据题意完成下列填空：

（1）分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol/L．现用质量分数为0.35、密度为0.88g/cm³的氨水配制9.0mol/L的氨水100mL，需要的定量仪器有___________（选填编号）。

a．100mL容量瓶       b．10mL量筒       c．50mL量筒       d．电子天平

（2）受热时，乙中反应的化学方程式为_____________________。

（3）实验开始先加热催化剂，当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯，可观察到的现象有：乙中Cr₂O₃仍能保持红热状态；丁的烧瓶中气体由___    ____色转化为______色；试管里的石蕊试液______________；

（4）丙中盛放的药品为_________________（选填下列编号），其目的是_______________。

a．浓H₂SO₄      b．无水CaCl₂     c．碱石灰       d．无水CuSO₄

（5）丁中除了NO之外，还可能存在的气体有_______________（填写化学式）。烧杯中可能发生的反应的化学方程式___________________、_________________。

Answer

（1）a、c；（2）4NH3 + 5O2 4NO +6H2O；

（3）无、红棕 ；由紫色变为红色；（4）b ；吸收水及多余NH3；

（5）N2、O2、NO2（N2O4）；2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O

【解析】

试题分析:(1)配制9.0mol/L的氨水100mL，需要的定量仪器有100ml容量瓶;需要氨水的体积是(0.9×0.1×17)÷(0.88×0.35)=49.68mL，所以还需要50mL量筒，答案选a、c。

（2）过氧化钠吸水生成氢氧化钠和氧气，生成的氧气和氨气在催化剂作用下发生催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O。

（3）由于反应是放热反应，因此当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯，可观察到的现象是乙中Cr2O3仍能保持红热状态；生成的NO被氧气氧化生成红棕色NO2，NO2溶于水生成硝酸和NO，所以还能观察到的实验现象是丁的烧瓶中气体由无色转化为红棕色；试管里的石蕊试液由紫色变为红色。

（4）由于反应中氨气过量，氨气是碱性气体，会干扰后续实验，所以干燥管丙中的固体药品用来吸收多余的氨气，则需要盛放的药品是无水氯化钙，答案选b；其目的是吸收水及多余NH3。

（5）由于氨气在与氧气反应时也可能被氧化为氮气，而生成的NO又易被氧化生成NO2，所以丁中除了NO之外，还可能存在的气体有N2、O2、NO2 (N2O4)。NO、NO2均是有毒气体，所以烧杯中氢氧化钠的作用是吸收尾气，有关反应的化学方程式为2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O ；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。

考点：考查氨气制备以及性质实验方案设计与探究。