Question

某化学兴趣小组欲在实验室模拟工业制硝酸的过程。设计了如下装置（夹持装置略去）：

（1）装置B中固体氢氧化钠的作用是_____________________。

（2）请在装置图方框处画出必要仪器_____________________，并指出所加试剂。

（3）①装置D中发生反应的化学方程式为_____________________；开始反应一段时间后，撤离热源反应也可以持续进行，原因为____________________________________________。

②某同学认为在装置F中可能出现白烟，应在装置D和装置F之间增加下列装置中的________（填序号），从而避免此现象发生，提髙硝酸的产率。

利用改进后的装置进行实验，装置F中发生反应的化学方程式为_________________。

（4）取反应后装置G中得到的溶液20.00 mL，加2~3滴酚酞溶液，用0.002mol/L的NaOH标准溶液滴定，用去10.00mL时，达到滴定终点，则装置G中得到的溶液pH=________。

Answer

氢氧化钠固体溶于水放热，使氨气溶解度减小，且电离出OH-，使NH4++OH- NH3•H2ONH3↑+H2O向正向移动，使氨气逸出 4NH3+5O24NO+6H2O 此反应为放热反应，反应放出的热量可维持反应继续进行 a 2NO+O2=2NO2 3

【解析】（1）氢氧化钠溶解时放热，使一水合氨分解放出氨气，故答案为：氢氧化钠同体溶于水放热，使氨气溶解度减小，且电离出OH-，使NH4++OH- NH3•H2ONH3↑+H2O向正向移动，使氨气逸出；

（2）生成的氨气中混有水蒸气，需要去除，因此方框处需要连接盛有碱石灰的干燥管，故答案为：；

（3）①装置D中氨气发生催化氧化，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；该反应是放热反应，开始反应一段时间后，撤离热源反应也可以持续进行，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；此反应为放热反应，反应放出的热量可维持反应继续进行；

②氨气催化氧化生成的一氧化氮被氧气氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成部分硝酸蒸汽，氨气与硝酸蒸汽反应出现白烟，因此为了避免这种现象的发生，对生成的气体进行干燥即可，故选a；利用改进后的装置进行实验，装置F中一氧化氮被氧化为二氧化氮，反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，故答案为：a；2NO+O2=2NO2；

（4）装置G为稀硝酸，消耗的氢氧化钠的物质的量为0.002mol/L×0.01L=0.00002mol，因此硝酸的物质的量为0.00002mol，硝酸的浓度= =0.001 mol/L，即c(H+)=0.001 mol/L，溶液pH=3，故答案为：3。