Question

某化学课外小组所做实验的示意图如图所示：图中“→”表示气体流向，M是一种纯净而干燥的气体，Y为另一种气体，E内有红棕色气体产生，实验所用物质只能由下列物质中选取：Na₂CO₃、Na₂O₂、NaCl、Na₂O、CaCl₂、(NH₄)₂CO₃、碱石灰等固体及蒸馏水。据此实验，完成下列填空：

(1)A中所用装置的主要仪器和药品是______________________。

(2)B中所选的干燥剂是________，其作用是______________________________。

(3)C中发生的主要反应的化学方程式：________________________________。

(4)制取Y气体的D装置所用的主要仪器是__________________________。制取Y气体的化学方程式是________________________。

(5)F中发生反应的化学方程式为__________________________。

Answer

带铁圈的铁架台、试管、酒精灯、导管、单孔塞、(NH4)2CO3 碱石灰 吸收水和二氧化碳 4NH3＋5O24NO＋6H2O 锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、导气管 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑ 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO

【解析】

“E内有棕色气体产生”是解答此题的突破点，纯净干燥的气体M和Y气在C中通过灼热铂丝后，得红棕色气体，是一个很明显的现象，中学学过的所有气体中，只有NO2是红棕色气体，从本题所限定的反应物中，只能设法从(NH4)2CO3固体获取NO2，由此可以判断C中发生的主要化学反应是氨的铂催化氧化产生的NO继续被氧化，在E中得到棕色NO2气体，所以M和Y两种气体中有一种是NH3，另一种是O2，因为M是固态碳酸盐热分解产生的，而固态碳酸盐热分解不可能生成O2，因此可以得出：M是NH3，Y是O2的结论，据此进行解答。

碳酸盐分解干燥后M是一种纯净而干燥的气体，只有(NH4)2CO3分解，M只能氨气，B为碱石灰，Y为另一种气体，当与M气体反应时Y气体过量，E内有棕色气体产生，则C中生成NO，D为氧气，E为NO2，F中含有水，通入二氧化氮生成硝酸，则

（1）A中加热分解(NH4)2CO3产生氨气，所需要的仪器有：带铁圈的铁架台、试管、酒精灯、导管、单孔塞；

（2）碳酸铵分解生成氨气、二氧化碳和水，由上述分析可知，B中所选的干燥剂是碱石灰，作用为吸收二氧化碳和水；

（3）C中发生的主要化学反应是氨的铂催化氧化产生的NO和水，反应化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O；

（4）Y为氧气，Na2O2和水反应产生氢氧化钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，所用的主要仪器是锥形瓶、分液漏斗、双孔塞、导气管；

（5）二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，方程式为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO。