實驗室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮氣:
①加熱NaNO
2(一種致癌物質,有毒)與NH
4Cl的混合物濃溶液制取N
2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N
2;
③加熱條件下用NH
3還原CuO得純凈的N
2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N
2可供選擇的幾種實驗裝置:
請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N
2時,應選用上述裝置中的______(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N
2,有同學建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是______.
(3)按途徑③制取N
2時,若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是______和______.(寫試劑名稱)
①甲同學:為通過實驗現(xiàn)象驗證C處有水產生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為______、______.(寫試劑名稱)
②乙同學:實驗過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質疑此時紅色固體可能含Cu
2O.通過查閱資料知:Cu
2O+2H
+=Cu
2++Cu+H
2O.依據(jù)信息,請設計實驗證明C處的紅色固體中是否含有Cu
2O:______
③丙同學:實驗時充分加熱,至C裝置硬質玻管質量不再減輕為止.實驗完畢后,若實驗測得收集的N
2體積為aL(已折算為標準狀況),硬質玻管質量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)______(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮氣和氫氣直接合成氨,氨經一系列反應可制得硝酸.在以上各步反應中,按要求完成化學反應方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應______、
②氮元素既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應:______.