Question

某化學課外活動小組設計實驗探究氮的化合物的性質，裝置如圖所示（A裝置未畫出），其中A為氣體發生裝置．A中所用試劑從下列固體物質中選取：a．NH₄HCO₃、b．NH₄Cl、c．Ca（OH）₂、d．NaOH



檢查裝置氣密性后，先將C處鉑絲網加熱至紅熱，再將A處產生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈．部分實驗現象如下：鉑絲繼續保持紅熱，F處銅片逐漸溶解．
（1）實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑，該試劑是______（填備選試劑的字母）；此時A中主要的玻璃儀器有______（填名稱）．
（2）A中產生的物質被B中Na₂O₂充分吸收，寫出任意一個B中發生反應的化學方程式：______．
（3）對于C中發生的可逆反應，下列說法正確的是______．
a．增大一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉化率
b．工業上進行該反應時，可采取高壓的條件提高反應物轉化率
c．該反應在一定條件下達到平衡時，反應物的平衡濃度之比一定是4：5
（4）請在下圖坐標中畫出C裝置中反應發生過程中的能量變化示意圖，并在虛線上分別標出反應物和生成物的化學式______．



（5）待實驗結束后，將B中固體混合物溶于500mL1mol?L^-1 鹽酸中，產生無色混合氣體甲，溶液呈中性，則實驗前B中原有Na₂O₂的物質的量是______mol，甲在標準狀況下是______L（忽略氣體的溶解）．

Answer 1

（1）根據題意：C處鉑絲網加熱至紅熱，再將A處產生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈，鉑絲繼續保持紅熱，F處銅片逐漸溶解，說明有硝酸生成，所以A中獲得的是氨氣，加熱NH₄HCO₃分解可以產生氨氣，固體加熱分解可以在大試管中進行，故答案為：a；試管、酒精燈；
（2）二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂ 或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（3）氨氣和氧氣在催化劑條件下能反應生成一氧化氮和水，4NH₃ 十 5O₂

Pt

△

4NO+6H₂O，
a．增大一種反應物的濃度，使反應向正反應方向移動，所以可以提高另一種反應物的轉化率，故正確；
b．工業上進行該反應時，采取高壓的條件反應向逆反應方向移動，所以反應物轉化率降低，故錯誤；
c．該反應在一定條件下達到平衡時，反應物的平衡濃度之比可能是4：5，這與反應物的初始濃度和轉化率有關，故錯誤；
故選a．
（4）撤去C處酒精燈，鉑絲繼續保持紅熱，說明該反應是放熱反應，根據能量守恒知，反應物的能量大于生成物的能量，




，故答案為：



；
（5）水和過氧化鈉反應生成氫氧化鈉和氧氣，二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣，將B中固體混合物溶于500mL1mol?L^-1 鹽酸中，產生無色混合氣體甲，溶液呈中性，所以溶液中的溶質是氯化鈉，根據鈉原子守恒計算過氧化鈉的物質的量，HCl--NaCl--

1

2

Na₂O₂
      1              

1

2

1mol?L^-1×0.5L         0.25mol
所以過氧化鈉的物質的量為0.25mol．
NH₄HCO₃

△   .

NH₃↑+H₂O+CO₂↑
2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂↑
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂
根據方程式知，碳酸氫銨分解生成的水和二氧化碳的物質的量相同，水和二氧化碳分別與過氧化鈉反應需要的過氧化鈉的物質的量相同，都是0.125mol；
碳酸氫銨生成的二氧化碳和過氧化鈉反應生成碳酸鈉，碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳，所以碳酸鈉與鹽酸反應生成的二氧化碳和碳酸氫銨分解生成的二氧化碳相同．
設二氧化碳的體積為V．
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂
  44.8L       2mol
  V            0.125mol
V=2.8L
故答案為：0.25；2.8．