Question

（2012?唐山三模）某化学课外活动小组通过实验探究NO₂的性质．
已知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O

任务1：利用图1所示装置探究NO₂能否被NH₃还原（K₁、K₂为止水夹；夹持固定装置略去）．
（1）如何检验E装置和气密性

关闭K₂，向分液漏斗中加入水，打开分液漏斗的活塞，开始有水滴下，后来五水滴下，证明装置气密性完好

．
（2）B、D中应填加的药品分别为

碱石灰

、

无水氯化钙

 （填写药品名称）．
（3）若NO₂能够被NH₃还原，预期观察到C装置中的现象是

C装置中混合气体颜色变浅

．若生成物无污染，则发生反应的化学方程式为

8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O

．
（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是

缺少尾气吸收装置

．
任务2：探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应．
（5）实验前，该小组同学提出三种假设．
假设1：二者不反应；
假设2：

NO₂能被Na₂O₂氧化

；
假设3：NO₂能被Na₂O₂还原．
（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为 Na₂O₂，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．
①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）

EDBDF或EDBF

．
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成．推测B装置中反应的化学方程式为

2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃

．

Answer 1

分析：（1）装置气密性利用装置中的压强变化和液面变化分析判断气密性；
（2）A装置是制备氨气的发生装置，制备的氨气干燥选择碱石灰；E装置是制备二氧化氮气体的装置，二氧化氮气体干燥应选择中性干燥剂；
（3）若NO₂能够被NH₃还原，则混合气体的颜色将变浅，氨气被二氧化氮氧化生成氮气和水；
（4）有毒气体不能直接排空；
（5）NO₂能被Na₂O₂还原或被氧化；
（6）①验证假设2，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；
②过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物．

解答：解：（1）利用装置中的压强变化和液面变化设计检查方法，关闭K₂，向分液漏斗中加入水，打开分液漏斗的活塞，开始有水滴下，后来五水滴下，证明装置气密性完好；
故答案为：关闭K₂，向分液漏斗中加入水，打开分液漏斗的活塞，开始有水滴下，后来五水滴下，证明装置气密性完好；
（2）A装置是制备氨气的发生装置，制备的氨气是碱性气体，干燥选择碱石灰；E装置是制备二氧化氮气体的装置，二氧化氮气体干燥应选择中性干燥剂如无水氯化钙等；
故答案为：碱石灰；无水氯化钙；
（3）二氧化氮是红棕色气体，如果能被氨气还原，生成无色气体氮气，则C装置中混合气体颜色变浅，氨气被二氧化氮氧化生成氮气和水，
反应的化学方程式为：8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O；
故答案为：C装置中混合气体颜色变浅，8NH₃+6NO₂=7N₂+12H₂O；
（4）二氧化氮是有毒气体，氨气是有刺激性气味的气体，所以都不能直接排空，要进行尾气处理才能排空，
故答案为：缺少尾气吸收装置；
（5）分析假设得到，NO₂能被Na₂O₂氧化，故答案为：NO₂能被Na₂O₂氧化；
（6）①验证假设2，首先要用E装置制取二氧化氮，因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气，水能和过氧化钠反应而造成干扰，所以要用D装置除去水蒸气，然后较纯净的二氧化氮通过B装置，未反应的二氧化氮有毒不能直接排空，所以最后要进行尾气处理，选用F装置处理尾气，所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF，
故答案为：EDBDF或EDBF；
②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成，过氧化钠作氧化剂，则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂，所以氮元素只能转化为+5价，且生成物是纯净物，所以是硝酸钠，反应方程式为2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃，故答案为：2NO₂+Na₂O₂═2NaNO₃．

点评：本题考查了探究二氧化氮性质的实验，根据元素的化合价来预测物质具有的性质，然后根据实验现象判断物质具有的性质，难度较大．