Question

15．氮及其化合物在生產(chǎn)實(shí)踐及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛．
（1）實(shí)驗(yàn)室常用Cu和稀硝酸反應(yīng)可以制備NO氣體，其反應(yīng)的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；NO氣體應(yīng)用排水集氣方法收集．
（2）NO、NO₂等氮的氧化物會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生污染，可用NH₃處理．實(shí)驗(yàn)室制取NH₃的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；用NH₃處理NO₂可使之轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無污染的產(chǎn)物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O．
（3）將在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集的一試管NO₂倒置于盛水的水槽中，假設(shè)試管中溶液不擴(kuò)散，則試管中溶液的物質(zhì)的量濃度為0.045mol/L．
（4）將單質(zhì)銅投入到稀硫酸中，看不到明顯現(xiàn)象，但接著向混合體系中加入一定量下列②④⑤ （填物質(zhì)編號(hào)）物質(zhì)后，可看到銅逐步溶解．
①濃H₂SO₄      ②H₂O₂       ③BaCl₂       ④KNO₃       ⑤FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水；NO氣體難溶于水和空氣中氧氣易發(fā)生反應(yīng)；
（2）實(shí)驗(yàn)室制備氨氣是利用氫氧化鈣和氯化銨固體加熱反應(yīng)得到，氨氣和二氧化氮反應(yīng)生成氮?dú)夂退��?br />（3）將盛有NO₂的試管倒扣水中，NO₂能和水發(fā)生反應(yīng)：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，所剩余氣體的體積的體積為原來氣體體積的$\frac{1}{3}$，生成硝酸為原來的$\frac{2}{3}$，溶液體積為$\frac{2}{3}$，根據(jù)生成的硝酸的物質(zhì)的量和所得溶液的體積來計(jì)算硝酸的濃度；
（4）銅與稀硫酸不反應(yīng)，加入某種物質(zhì)后能溶解，說明所加物質(zhì)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，可與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成可溶性銅鹽，以此解答即可．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，NO氣體難溶于水和空氣中氧氣易發(fā)生反應(yīng)，不能用排空氣方法收集，只能用排水取氣法收集，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；排水集氣；
（2）實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈣與氯化銨加熱反應(yīng)制取氨氣，化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，用NH₃處理NO₂可使之轉(zhuǎn)化為對(duì)大氣無污染的產(chǎn)物，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O； 8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O；
（3）將盛有NO₂的試管倒扣水中，NO₂能和水發(fā)生反應(yīng)：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，則有：
               3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO
                3，2            1
 設(shè)二氧化氮體積為3L，則生成硝酸物質(zhì)的量=$\frac{2L}{22.4L/mol}$，得到硝酸溶液體積2L，則試管中溶液的物質(zhì)的量濃度=$\frac{\frac{2L}{22.4L/mol}}{2L}$=0.045mol/L，故答案為：0.045mol/L；
（4）銅片不溶于非氧化性酸中，但稀硫酸中加入硝酸鉀后，溶液中存在H⁺和NO₃^-，相當(dāng)于稀硝酸，銅片能溶于稀硝酸中，發(fā)生發(fā)生反應(yīng)：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，①濃H₂SO₄，銅和濃硫酸加熱反應(yīng)，加入不能溶解銅，
②H₂O₂ 加入后會(huì)發(fā)生反應(yīng)  Cu+H₂SO₄+H₂O₂=CuSO₄+2H₂O，銅溶解，
 ③BaCl₂  加入不能溶解銅，
④KNO₃  加入形成稀硝酸能溶解銅，發(fā)生發(fā)生反應(yīng)：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
 ⑤FeCl₃具有氧化性能溶解銅，發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案為：②④⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、定量計(jì)算、離子方程式和化學(xué)方程式書寫等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．