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某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程,NH3的转化过程如图所示.甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验.用于A、B装置中的可选药品:浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、

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某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程,NH3的转化过程如图所示.作业搜
甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验.
用于A、B装置中的可选药品:浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
作业搜
①装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___.装置E有多种作用,下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中,不正确的是___(填下列序号字母).
a.使氨气和氧气充分混合   b.控制通入氨气和氧气的体积比
c.平衡装置内的压强    d.锥形瓶内液体是饱和食盐水
②甲同学先点燃酒精灯,再打开K1、K2、K3、K4,反应一段时间后,成功模拟了反应过程,并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后,H中的溶液变成蓝色,则其中铜片所参与反应的离子方程式为___,若制得的氨气仅按I→Ⅱ→Ⅲ的顺序完全转化为硝酸,欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2+的水解),理论上所需氨气在标准状况下的体积为___L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置);
③乙同学为模拟过程Ⅳ的反应,在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作,使G处圆底烧瓶中产生大量白烟,你认为这项操作是___(填下列序号字母).
a.关闭K3并熄灭酒精灯
b.关闭K4并熄灭酒精灯
c.关闭K3、K4并熄灭酒精灯
④丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷,你认为该设计缺陷是___.
▼优质解答
答案和解析
装置图中A、B分别用于制备氧气和氨气,由装置可知A应用于制备氧气,C为干燥装置,可为浓硫酸,B为制备氨气装置,可用浓氨水和NaOH固体制备,D为干燥氨气装置,在F中发生氧化还原反应生成NO,G中可生成二氧化氮气体,二氧化氮和水在H中反应生成硝酸,可氧化铜,生成的NO不能直接排放到空气中,应有尾气处理装置.
①由装置图可知装置A用于制备氧气,可由过氧化氢在二氧化锰催化作用下制备,反应的方程式为2H2O2
 MnO
.
 
2H2O+O2↑,E可用于混合物氧气和氨气,控制通入氨气和氧气的体积比、平衡装置内的压强,因氨气易溶于水,则不能用水溶液,故d错误,
故答案为:2H2O2
 MnO
.
 
2H2O+O2↑;d;
②成功模拟了过程Ⅱ的反应,说明生成二氧化氮气体,颜色为红棕色,H中的溶液变成蓝色,说明硝酸氧化铜生成铜离子,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,n(H2SO4)=0.15L×1mol/L=0.15mol,则n(CuSO4)=0.15mol,需要0.15molCu,则由3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知需要0.1molHNO3,由N原子守恒可知需要0.1mol氨气,体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;2.24L;
(3)使G处圆底烧瓶中产生大量白烟,应通入氨气和硝酸反应,因A制备氧气,B制备氨气,则关闭K3并熄灭酒精灯,故答案为:a;
(4)最后生成的NO不能直接排放到空气中,为防止污染空气,应有尾气处理装置,故答案为:缺少尾气处理装置.