Question

某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质，装置如图所示，其中A（装置未画出）为气体发生装置。检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯。部分实验现象如下：C处铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解。

（1）若装置A中使用的药品是NH₄HCO₃固体，则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和_____（填选项序号）。

a．锥形瓶    b．酒精灯     c．烧瓶     d．蒸发皿

（2）装置B的作用是__________________________________。

（3）装置C中发生反应的化学方程式为_________________。

（4）该装置存在的主要缺陷是____________________。

（5）下图所示的E装置可防止F中溶液倒吸进入D中，请在图中画出装置E中的导气管_________________。

（6）若进入F装置的物质成分和质量一定，可向F中加入下列物质（填字母）中的___________使铜片溶解的质量增多。

A．Na₂CO₃           B．NaCl           C．CuSO₄           D．H₂SO₄

（7）乙小组认为可将甲小组的装置中A、B部分换成如图所示装置（其余部分相同）进行实验。烧瓶中加入的是过氧化钠固体，则分液漏斗中加入的最佳试剂是______，U型管中加入试剂是___________。

Answer

b 与水和二氧化碳反应，产生C中所需的反应物氧气 4NH3+5O2 4NO+6H2O 缺少尾气处理装置 或 D 浓氨水 碱石灰（或氢氧化钠）

【解析】

将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯。C处铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解。这说明该反应是氨的催化氧化，则A是产生氨气的装置，B装置产生氧气，C是氨气的催化氧化装置，D装置吸收未反应的氨气，产生的NO和剩余的氧气通入F装置中产生硝酸，硝酸可以溶解铜，E是防倒吸装置，据此解答。

（1）若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体，碳酸氢铵受热分解产生氨气、二氧化碳和水，则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和酒精灯，答案选b。

（2）生成的氨气中含有二氧化碳和水蒸气，则装置B的作用是与水和二氧化碳反应，产生C中所需的反应物氧气。

（3）装置C中发生反应的反应为氨气的催化氧化反应，其化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。

（4）由于氮氧化合物属于大气污染物，则该装置存在的主要缺陷是缺少尾气处理装置。

（5）要可防止F中溶液倒吸进入D中，则E装置的进气管应该是短进，则装置E中的导气管为或。

（6）铜和硝酸反应生成硝酸铜，由于在酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性，则要使铜片溶解的质量增多可以加入适量的稀硫酸提供氢离子，答案选D。

（7)A装置提供二氧化碳、水蒸气、氨气，装置B为干燥氨气，所以当有过氧化钠存在时需用浓氨水，省略了将二氧化碳、水蒸气转化成氧气，氨气为碱性气体，干燥氨气的物质应为碱性或中性需选用碱石灰（或氢氧化钠、氧化钙），所以分液漏斗中加入的最佳试剂是浓氨水，U型管中加入试剂是碱石灰（或氢氧化钠）。