Question

18．Cl₂、NH₃、NO₂是中學(xué)化學(xué)中常見的氣體，Cl₂在一定條件下可與NH₃、NO₂反應(yīng)，NH₃和NO₂在一定條件下也可反應(yīng)．某校化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究它們的性質(zhì)．試回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室制一氧化氮的離子反應(yīng)方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，實(shí)驗(yàn)室制氨氣的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O．
（2）裝置④⑤⑥所用的儀器和藥品能否完全相同否（填“能”或“否”）．
（3）裝置⑧中導(dǎo)管緊貼液面，沒有插到液面以下的原因是防止倒吸，裝置⑨的作用可能是吸收過(guò)量的NO₂．
（4）室溫下，取干燥的Cl₂和NO₂的混合氣體5L于裝置⑦中．當(dāng)Cl₂所占的體積分?jǐn)?shù)分別為20%（Cl₂完全反應(yīng)）、60%（NO₂完全反應(yīng)）時(shí)，一段時(shí)間后裝置⑦中氣體的體積均為4L．經(jīng)測(cè)定4L氣體中除未反應(yīng)氣體外，只有一種新的氣體化合物，則該化合物的化學(xué)式為NO₂Cl．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室通常用銅與稀硝酸反應(yīng)制備一氧化氮，用氯化銨和氫氧化鈣混合加熱制氨氣；
（2）干燥氨氣用堿石灰；干燥二氧化氮用無(wú)水氯化鈣；干燥氯氣用濃硫酸；
（3）裝置⑧中的濃硫酸吸收未反應(yīng)完的氨氣，氨氣易溶，為了防止倒吸，導(dǎo)管不能插到液面以下；未反應(yīng)完的二氧化氮可通過(guò)裝置⑨來(lái)吸收；
（4）假設(shè)反應(yīng)為aCl₂+bNO₂=cX，由題意可知，當(dāng)n（Cl₂）=1mol，n（NO₂）=4mol時(shí)，Cl₂完全反應(yīng)，氣體差量為1mol，則a=a+b-c；當(dāng)n（Cl₂）=3mol，n（NO₂）=2mol時(shí)，NO₂完全反應(yīng)，氣體差量為1mol，則b=2（a+b-c）．兩式聯(lián)立，計(jì)算可知：b=c=2a，故發(fā)生的反應(yīng)為Cl₂+2NO₂=2X，由原子守恒得出X的分子式．

解答 解：（1）銅和稀硝酸反應(yīng)得到硝酸銅、一氧化氮和水，離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水，化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）干燥氨氣用堿石灰；干燥二氧化氮用無(wú)水氯化鈣；干燥氯氣用濃硫酸，所以儀器和藥品不完全相同；
故答案為：否；
（3）裝置⑧中導(dǎo)管緊貼液面，沒有插到液面以下的原因是防止倒吸，吸收過(guò)量的氨氣；裝置⑨的作用可能是未反應(yīng)完的二氧化氮；
故答案為：防止倒吸；吸收過(guò)量的NO₂；
（4）假設(shè)反應(yīng)為aCl₂+bNO₂=cX，由題意可知，當(dāng)n（Cl₂）=1mol，n（NO₂）=4mol時(shí)，Cl₂完全反應(yīng)，氣體差量為1mol，則a=a+b-c；當(dāng)n（Cl₂）=3mol，n（NO₂）=2mol時(shí)，NO₂完全反應(yīng)，氣體差量為1mol，則b=2（a+b-c）．兩式聯(lián)立，計(jì)算可知：b=c=2a，故發(fā)生的反應(yīng)為Cl₂+2NO₂=2X，由原子守恒得出X為NO₂Cl；
故答案為：NO₂Cl．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了物質(zhì)的制備與性質(zhì)，掌握實(shí)驗(yàn)的原理以及裝置的作用是解題的關(guān)鍵，難度中等．