Question

某化学小组的同学模拟工业制硝酸设计了如下图所示的装置。已知：

CaCl₂＋nH₂O→CaCl₂·nH₂O；CaCl₂＋8NH₃→[Ca(NH₃)₈]Cl₂，根据题意完成下列填空：

（1）分液漏斗中氨水的浓度为9.0 mol/L。现用质量分数为35%、密度为0.88 g/cm³的氨水配制9.0 mol/L的氨水100 mL，需要的定量仪器有          (选填编号)。

a．100 mL容量瓶    b．10 mL量筒    c．50 mL量筒    d．电子天平

（2）受热时，乙中反应的化学方程式为                     。

（3）实验开始先加热催化剂，当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯，可观察到的现象有             。

（4）干燥管甲的作用是                   ；丙中盛放的药品为           (选填下列编号)，其目的是                    。

a．浓H₂SO₄     b．无水CaCl₂     c．碱石灰     d．无水CuSO₄

（5）丁中除了NO之外，还可能存在的气体有                 (填写化学式)。烧杯中发生反应的化学方程式                               。

Answer

（1）ac

（2）4NH3＋5O24NO＋6H2O

（3）乙中Cr2O3仍能保持红热状态；丁的烧瓶中气体由无色转化为红棕色；试管里的石蕊试液由紫色变为红色

（4）干燥氧气和氨气的混合气体；b；吸收水及多余NH3

（5）N2、O2、NO2(N2O4)；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O、NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O

【解析】

试题分析：（1）浓氨水的浓度为c＝＝＝18.1 mol/L，由于浓氨水稀释前后溶质的物质的量不变，设浓氨水的体积为V，则18.1 mol/L×V＝9.0 mol/L×0.1 L，V＝0.0497 L＝49.7 mL。因此整个过程中需要的定量容器有100 mL的容量瓶和50 mL的量筒。故答案为：ac；

（2）受热时，乙中的氨气和氧气在催化剂的作用下，发生氧化还原反应，生成NO和H2O，从而写出化学方程式为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。

（3）实验开始先加热催化剂，当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯，催化剂可以继续保持红热，原因是反应放热；NO在丁的烧瓶中与氧气反应生成红棕色的NO2，NO2溶于水产生硝酸，硝酸能够使紫色石蕊试液变红色。

（4）干燥管甲的作用是干燥氧气与氨气的混合气体；丙为盛装固体的干燥管，其作用是吸收未反应的氨气并干燥NO，因此应该选用无水CaCl2。

（5）由于烧瓶丁中有空气，NO能与空气中的氧气反应生成NO2，NO2会转化成N2O4，所以丁中除了NO之外，还可能存在的气体有N2、O2、NO2 (N2O4)；最终氢氧化钠溶液的作用是尾气处理，吸收NO和NO2，方程式2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O，NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。

考点：考查物质制取方案设计与评价；化学反应方程式的书写