Question

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸。（图中的夹持和加热仪器均已略去）实验中可供使用的药品有：

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸。（图中的夹持和加热仪器均已略去）实验中可供使用的药品有：Na 2 CO 3 、NaHCO 3 、(NH 4 ) 2 CO 3 、NH 4 HCO 3 、Na 2 O 2 、NaOH溶液、水。 请回答下列问题：（1）装置C中发生反应的化学方程式是 　 　　 。装置D中发生反应的化学方程式是 　　　　　　 　 。（2）撤去装置C中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为： 　　　　　　　　　　　　　 　　 。（3）实验过程中，要使NH 4 HCO 3 充分转化为HNO 3 ，还要在装置C中通入氧气。利用上述药品制取氧气，可以选用下列装置中的 　　　　　　　　　　　　　 。（填序号） 　　　　①　　　 　②　　　　　 ③　　　　④　　　　（4）装置E中盛放的是 　　　　　　　　 溶液，其作用是 　　　　　　　　　 　　　　 　　　　 。（5）实验中，为了省略制氧气的装置，可以在A中再加入上述提供药品中的一种物质，它是 　　　　　　 。

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Answer 1

（1）4NH 3 ＋5O 2   4NO＋6H 2 O 4NO 2 ＋O 2 ＋4H 2 O＝4HNO 3 （2）氨的催化氧化是放热反应 （3）③ （4）NaOH；吸收可能未反应的氮氧化物，防止污染空气。   （5）NaHCO 3

观察所给装置可看出： 首先NH 4 HCO 3 分解：NH 4 HCO 3 =NH 3 ↑＋H 2 O↑＋CO 2 ↑ H 2 O与CO 2 可与Na 2 O 2 反应生成氧气： 2Na 2 O 2 ＋2H 2 O=4NaOH＋O 2 ↑     2Na 2 O 2 ＋2CO 2 =2NaCO 3 ＋O 2 ↑ 而氨气与氧气（可由制氧气装置补充氧气）在铂丝的催化作用下氧化生成NO：4NH 3 ＋5O 2   4NO＋6H 2 O，2NO+O 2 =2NO 2 ，4NO 2 ＋O 2 ＋4H 2 O＝4HNO 3 而氮的氧化物均对大气有污染，最终且碱液来吸收 （2）氨的催化氧化为放热反应，放出的热量足以保持反应的进行及维持铂丝的红热 （3）根据氧气的实验室制取原理及所给原料可知，可用过氧化钠与水反应得到氧气，属于固液不加热的反应类型，可选③装置；用分液漏斗来控制所需要的氨气的量 （4）只能选择NaHCO 3 ，由于它分别可得到H 2 O与CO 2 ，再与Na 2 O 2 反应可得到氧气，满足题意