Question

室驗室制N₂O₄需用NO₂時，可用無水硝酸鹽加熱分解獲得．已知硝酸鹽分解時NO₃^-完全轉(zhuǎn)化為NO₂，現(xiàn)有硝酸鹽：a Cu （NO₃）₂、b Mn （NO₃）₂、c Hg （NO₃）₂，若利用加熱分解方法制NO₂，已知它們分解后的固體生成物為CuO、MnO₂、Hg等，并按以下裝置（如圖所示）制取N₂O₄；
（1）三種硝酸鹽分解時氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比等于1：4的是______．
（2）在A中試管內(nèi)應(yīng)裝入的上述硝酸鹽粉末（使產(chǎn)生的NO₂最純凈）中應(yīng)選用的是（寫化學(xué)式）______，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______，不應(yīng)該用的硝酸鹽是______，理由是______．
（3）B中的燒瓶得到的氣體應(yīng)為______色，理由是______．
（4）C裝置的作用是______．
（5）D裝置的作用是______，其中反應(yīng)的離子方程式為______．

Answer 1

解：（1）三種硝酸鹽的分解方程式為：2Cu（NO₃）₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑，Mn（NO₃）₂ MnO₂+2NO₂↑，Hg（NO₃）₂ Hg+2NO₂↑+O₂↑，分解時氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比等于1：4的是Cu（NO₃）₂，故答案為：Cu （NO₃）₂；
（2）因Mn（NO₃）₂分解產(chǎn)生的氣體只有NO₂，Cu（NO₃）₂分解產(chǎn)生的氣體有NO₂和O₂↑，Hg（NO₃）₂ 分解產(chǎn)生的氣體有NO₂和O₂，又因Hg揮發(fā)產(chǎn)生了Hg蒸氣，
故答案為：Mn （NO₃）₂；Mn（NO₃）₂ MnO₂+2NO₂↑；Hg（NO₃）₂和Cu（NO₃）；因為Hg（NO₃）₂分解會產(chǎn)生Hg蒸氣和O₂，Cu（NO₃）₂分解會產(chǎn)生O₂而使NO₂不純；
（3）因Mn（NO₃）₂分解產(chǎn)生的氣體只有NO₂為紅棕色，但NO₂存在平衡：2NO₂?N₂O₄，降低溫度，平衡正向移動，顏色變淺，為棕黃色，故答案為：棕黃；NO₂存在平衡：2NO₂?N₂O₄；
（4）因C裝置是防止D中的堿液倒吸至B中，起安全瓶作用，故答案為：起安全瓶作用，防止D中的堿液倒吸至B中；
（5）D裝置的作用是吸收多余的NO₂，化學(xué)方程式為2NO₂+2NaOH^-=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，
故答案為：吸收尾氣；2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O．
分析：（1）根據(jù)三種硝酸鹽的分解方程式來判斷；
（2）根據(jù)分解產(chǎn)物的多少以及產(chǎn)物的性質(zhì)；
（3）根據(jù)分解產(chǎn)生氣體的顏色及存在可逆反應(yīng)；
（4）根據(jù)C裝置是防止D中的堿液倒吸至B中；
（5）根據(jù)D裝置的作用是吸收多余的NO₂，
點評：本題結(jié)合實驗考查了NO₂的制備與性質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題，解決問題的能力．