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：aCu（NO3）2、bMn（NO3）2、cHg（NO3）2，若利用加热分解方法制NO2，已知它们

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______．
（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）______，其反应的化学方程式为______，不应该用的硝酸盐是______，理由是______．
（3）B中的烧瓶得到的气体应为______色，理由是______．
（4）C装置的作用是______．
（5）D装置的作用是______，其中反应的离子方程式为______．

Answer 1

（1）三种硝酸盐的分解方程式为：2Cu（NO₃）₂2CuO+4NO₂↑+O₂↑，Mn（NO₃）₂ MnO₂+2NO₂↑，Hg（NO₃）₂ 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．