Question

【題目】有關含氮化合物的性質實驗。

Ⅰ.某研究性學習小組利用如圖裝置研究硝酸的性質。

實驗一：甲同學用如圖裝置來證實稀硝酸與銅反應生成NO

（1）從A中向U形管中注滿稀硝酸后，發生的現象是___。

（2）以下收集NO氣體的各種裝置中，合理的是___。(填序號，多選不給分)

（3）在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是0.4mol/L，0.1mol/L，向該混合液中加入1.92g銅粉，加熱待充分反應后，所得溶液中Cu2＋的物質的量濃度是__。

實驗二：乙組同學利用上述裝置完成濃硝酸與銅的反應

（4）乙組同學發現實驗室里有幾瓶濃硝酸呈黃色，請用化學方程式和簡單的文字說明解釋這種現象： ___。

Ⅱ.某同學用如圖實驗裝置(其中堿石灰為固體氫氧化鈉和生石灰的混合物)制取氨氣。請回答下列問題：

（5）寫出制取氨氣的化學方程式：___。

Answer 1

【答案】U形管左側有無色氣體產生，液面左低右高 CE 0.225mol/L 硝酸易分解，4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，生成的NO2又溶于硝酸中，使硝酸呈黃色 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

【解析】

實驗一(1)銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和無色氣體一氧化氮；

(2)一氧化氮有毒且易和氧氣反應生成二氧化氮，一氧化氮不和水反應，所以不能用排空氣法收集，應該用排水法收集；

(3)向該混合液中加入 1.92g銅粉，則n（Cu）= =0.03mol，n（H+）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO3-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，發生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，判斷過量后以不足量代入計算；

實驗二(4)硝酸不穩定分解產生的二氧化氮溶解其中呈黃色；

(5)實驗室用氫氧化鈣和氯化銨在加熱條件下制備氨氣，還生成氯化鈣、水。

I．實驗一(1)銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和無色氣體一氧化氮，U形管左側有無色氣體產生，由于壓強的作用，造成液面左低右高；

答案為：U形管左側有無色氣體產生，液面左低右高；

(2)一氧化氮有毒且易和氧氣反應生成二氧化氮，一氧化氮不和水反應，所以不能用排空氣法收集，應該用排水法收集，排水裝置中，氣體的進出口符合“短進長出”的原則，故CE正確；

答案為CE；

(3)n（Cu）==0.03mol，n（H+）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO3-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，發生的反應為：

3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O

根據分析可知，氫離子的物質的量0.06mol<0.08mol，因而H+不足，以H+為基準計算；由氫離子的物質的量及離子方程式可知0.06mol氫離子參加反應，生成的銅離子的物質的量為0.06mol×=0.0225mol，所以溶液中c（Cu2+）==0.225mol/L；

答案為：0.225mol/L；

實驗二(4)硝酸不穩定分解產生的二氧化氮溶解在其中，溶液呈黃色，反應方程式為4HNO3（濃）4NO2↑+O2↑+2H2O；

答案為：4HNO3（濃）4NO2↑+O2↑+2H2O，產生的二氧化氮溶解其中呈黃色；

Ⅱ.(5)實驗室用氫氧化鈣和氯化銨在加熱條件下制備氨氣，反應方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；

答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。