Question

（2012?唐山三模）某化學課外活動小組通過實驗探究NO₂的性質．
已知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

任務1：利用圖1所示裝置探究NO₂能否被NH₃還原（K₁、K₂為止水夾；夾持固定裝置略去）．
（1）如何檢驗E裝置和氣密性

關閉K₂，向分液漏斗中加入水，打開分液漏斗的活塞，開始有水滴下，后來五水滴下，證明裝置氣密性完好

．
（2）B、D中應填加的藥品分別為

堿石灰

、

無水氯化鈣

 （填寫藥品名稱）．
（3）若NO₂能夠被NH₃還原，預期觀察到C裝置中的現象是

C裝置中混合氣體顏色變淺

．若生成物無污染，則發生反應的化學方程式為

8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O

．
（4）此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是

缺少尾氣吸收裝置

．
任務2：探究NO₂能否與Na₂O₂發生氧化還原反應．
（5）實驗前，該小組同學提出三種假設．
假設1：二者不反應；
假設2：

NO₂能被Na₂O₂氧化

；
假設3：NO₂能被Na₂O₂還原．
（6）為了驗證假設2，該小組同學選用任務1中的B、D、E裝置，將B中的藥品更換為 Na₂O₂，另選F裝置（如圖2所示），重新組裝，進行實驗．
①裝置的合理連接順序是（某些裝置可以重復使用）

EDBDF或EDBF

．
②實驗過程中，B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成．推測B裝置中反應的化學方程式為

2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃

．

Answer 1

分析：（1）裝置氣密性利用裝置中的壓強變化和液面變化分析判斷氣密性；
（2）A裝置是制備氨氣的發生裝置，制備的氨氣干燥選擇堿石灰；E裝置是制備二氧化氮氣體的裝置，二氧化氮氣體干燥應選擇中性干燥劑；
（3）若NO₂能夠被NH₃還原，則混合氣體的顏色將變淺，氨氣被二氧化氮氧化生成氮氣和水；
（4）有毒氣體不能直接排空；
（5）NO₂能被Na₂O₂還原或被氧化；
（6）①驗證假設2，首先要制取二氧化氮，因為水能和過氧化鈉反應，所以要除去水的干擾，使二氧化氮氣體通過過氧化鈉，最后要進行尾氣處理；
②過氧化鈉變成白色固體且為純凈物，根據氧化還原反應中元素化合價的變化確定生成物．

解答：解：（1）利用裝置中的壓強變化和液面變化設計檢查方法，關閉K₂，向分液漏斗中加入水，打開分液漏斗的活塞，開始有水滴下，后來五水滴下，證明裝置氣密性完好；
故答案為：關閉K₂，向分液漏斗中加入水，打開分液漏斗的活塞，開始有水滴下，后來五水滴下，證明裝置氣密性完好；
（2）A裝置是制備氨氣的發生裝置，制備的氨氣是堿性氣體，干燥選擇堿石灰；E裝置是制備二氧化氮氣體的裝置，二氧化氮氣體干燥應選擇中性干燥劑如無水氯化鈣等；
故答案為：堿石灰；無水氯化鈣；
（3）二氧化氮是紅棕色氣體，如果能被氨氣還原，生成無色氣體氮氣，則C裝置中混合氣體顏色變淺，氨氣被二氧化氮氧化生成氮氣和水，
反應的化學方程式為：8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O；
故答案為：C裝置中混合氣體顏色變淺，8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O；
（4）二氧化氮是有毒氣體，氨氣是有刺激性氣味的氣體，所以都不能直接排空，要進行尾氣處理才能排空，
故答案為：缺少尾氣吸收裝置；
（5）分析假設得到，NO₂能被Na₂O₂氧化，故答案為：NO₂能被Na₂O₂氧化；
（6）①驗證假設2，首先要用E裝置制取二氧化氮，因為制取的二氧化氮氣體中含有水蒸氣，水能和過氧化鈉反應而造成干擾，所以要用D裝置除去水蒸氣，然后較純凈的二氧化氮通過B裝置，未反應的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要進行尾氣處理，選用F裝置處理尾氣，所以裝置的合理連接順序是EDBDF或EDBF，
故答案為：EDBDF或EDBF；
②B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色．經檢驗，該白色物質為純凈物，且無其他物質生成，過氧化鈉作氧化劑，則二氧化氮中氮元素失電子化合價升高而作還原劑，所以氮元素只能轉化為+5價，且生成物是純凈物，所以是硝酸鈉，反應方程式為2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，故答案為：2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

點評：本題考查了探究二氧化氮性質的實驗，根據元素的化合價來預測物質具有的性質，然后根據實驗現象判斷物質具有的性質，難度較大．