Question

图Ⅰ是化学实验室中常用制备、干燥气体的部分仪器装置。某学校同学利用中学常用试剂及仪器设计下列实验。

(1)图Ⅰ中仪器B的名称：_______________________。

(2)①同学甲利用图Ⅰ装置制备并收集干燥的NO₂气体，请在方框内画出用集气瓶收集NO₂的装置图(含尾气处理装置)___________________。

②B中发生反应的离子方程式为________________。

(3)同学乙利用图Ⅰ装置通过称量反应前后C的质量，确定Na₂CO₃和NaCl固体混合物中Na₂CO₃的质量。A中加入稀硫酸，B中加入Na₂CO₃和NaCl固体混合物，C中加入碱石灰。该装置存在较多缺陷，从而导致实验误差较大，请你说出其中的两点缺陷：

①_____________________________________；

②___________________________________。

(4)同学丙利用图Ⅰ装置制取氨气和氧气的混合气体，并且利用图Ⅱ装置验证氨的某些性质。A中加入浓氨水，C中加入碱石灰，E内放置催化剂(铂石棉)，按气流方向a→b→c→h连接各仪器。

①B内需加入固体试剂的名称为____________，B中能产生氨气和氧气混合气体的原因是______________________。

②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有_________性，E中发生反应的两个化学方程式为： ____________________和2NO+O₂ =2NO₂。

Answer

圆底烧瓶 Cu+4H＋+2NO3-=Cu2＋+2NO2↑+2H2O 没有吸收圆底烧瓶中水蒸气的装置(或答CO2中混有的水蒸气也会被C吸收） 干燥管与空气相通，空气中的CO2和水蒸气也会被吸收；反应结束后，装置内残留的CO2不能完全排除； 过氧化钠 过氧化钠与浓氨水中的H2O反应生成氢氧化钠和氧气，同时放出大量热，温度升高使氨的溶解度减小而逸出，氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出 还原 4NH3+5O24NO+6H2O

【解析】

(1)图Ⅰ中仪器B是圆底烧瓶；

(2)根据气体的溶解性、密度选取合适的收集方法，注意尾气吸收；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，然后写出离子方程式；

(3)该装置存在较多缺陷：CO2中混有的水蒸气也会被C吸收；干燥管与空气相通，空气中的CO2和水蒸气也会被吸收；

(4)①过氧化钠与H2O反应生成氢氧化钠和氧气，同时放出大量热，温度升高使浓氨水中氨的溶解度减小而逸出；氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水的电离平衡逆向移动，导致氨气放出；

②反应前后元素的化合价升高的物质是还原剂，还原剂具有还原性；氨气和氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气能反应生成二氧化氮。

(1)根据图Ⅰ中仪器B的结构可知该仪器名称是圆底烧瓶；

(2)二氧化氮气体易溶于水，所以不能用排水法收集；二氧化氮的密度大于空气的密度且和氧气不反应，所以可以采用向上排空气法收集，由于NO2会对空气造成污染，根据其能够与NaOH溶液反应的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，收集方法和尾气处理装置如图：；

铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，

(3)CO2中混有的水蒸气也会被C吸收；干燥管与空气相通，空气中的CO2和水蒸气也会被吸收，从而导致实验误差较大；反应结束后，装置内残留的CO2不能完全排除等等都会造成产生误差；

(4)①B内需加入固体试剂为过氧化钠，过氧化钠与滴入的氨水中的H2O反应生成NaOH和O2，同时放出大量热，温度升高使浓氨水中氨的溶解度减小而逸出；NaOH电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水的电离平衡逆向移动，导致氨气放出因此有烧瓶B中逸出的气体有NH3、O2；

②NH3中氮元素的化合价是-3价，NO2中氮元素的化合价是+4价，可见氮元素的化合价在反应后升高，所以NH3作还原剂，体现了还原性；在E中NH3和O2在一定条件下反应生成NO和H2O，NO和O2能反应生成NO2，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2。