Question

室验室制N₂O₄需用NO₂时，可用无水硝酸盐加热分解获得．已知硝酸盐分解时NO₃^-完全转化为NO₂，现有硝酸盐：a Cu （NO₃）₂、b Mn （NO₃）₂、c Hg （NO₃）₂，若利用加热分解方法制NO₂，已知它们分解后的固体生成物为CuO、MnO₂、Hg等，并按以下装置（如图所示）制取N₂O₄；
（1）三种硝酸盐分解时氧化产物与还原产物物质的量之比等于1：4的是

Cu （NO₃）₂

．
（2）在A中试管内应装入的上述硝酸盐粉末（使产生的NO₂最纯净）中应选用的是（写化学式）

Mn （NO₃）₂

，其反应的化学方程式为

Mn（NO₃）₂

△   .

MnO₂+2NO₂↑

，不应该用的硝酸盐是

Hg（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂

，理由是

因为Hg（NO₃）₂分解会产生Hg蒸气和O₂，Cu（NO₃）₂分解会产生O₂而使NO₂不纯

．
（3）B中的烧瓶得到的气体应为

棕黄

色，理由是

NO₂存在平衡：2NO₂?N₂O₄

．
（4）C装置的作用是

起安全瓶作用，防止D中的碱液倒吸至B中

．
（5）D装置的作用是

吸收尾气

，其中反应的离子方程式为

2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根据三种硝酸盐的分解方程式来判断；
（2）根据分解产物的多少以及产物的性质；
（3）根据分解产生气体的颜色及存在可逆反应；
（4）根据C装置是防止D中的碱液倒吸至B中；
（5）根据D装置的作用是吸收多余的NO₂，

解答：解：（1）三种硝酸盐的分解方程式为：2Cu（NO₃）₂

△   .

2CuO+4NO₂↑+O₂↑，Mn（NO₃）₂

△   .

MnO₂+2NO₂↑，Hg（NO₃）₂

加热  .

Hg+2NO₂↑+O₂↑，分解时氧化产物与还原产物物质的量之比等于1：4的是Cu（NO₃）₂，故答案为：Cu （NO₃）₂；
（2）因Mn（NO₃）₂分解产生的气体只有NO₂，Cu（NO₃）₂分解产生的气体有NO₂和O₂↑，Hg（NO₃）₂ 分解产生的气体有NO₂和O₂，又因Hg挥发产生了Hg蒸气，
故答案为：Mn （NO₃）₂；Mn（NO₃）₂

△   .

MnO₂+2NO₂↑；Hg（NO₃）₂和Cu（NO₃）；因为Hg（NO₃）₂分解会产生Hg蒸气和O₂，Cu（NO₃）₂分解会产生O₂而使NO₂不纯；
（3）因Mn（NO₃）₂分解产生的气体只有NO₂为红棕色，但NO₂存在平衡：2NO₂?N₂O₄，降低温度，平衡正向移动，颜色变浅，为棕黄色，故答案为：棕黄；NO₂存在平衡：2NO₂?N₂O₄；
（4）因C装置是防止D中的碱液倒吸至B中，起安全瓶作用，故答案为：起安全瓶作用，防止D中的碱液倒吸至B中；
（5）D装置的作用是吸收多余的NO₂，化学方程式为2NO₂+2NaOH^-=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，
故答案为：吸收尾气；2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O．

点评：本题结合实验考查了NO₂的制备与性质，培养了学生分析问题，解决问题的能力．