课时3 硝酸

酸性氧化物与碱反应只能生成一种盐和水，二氧化氮与 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 和水，生成了两种盐，所以二氧化氮不是酸性氧化物， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；稀硝酸具有强氧化性，能与铝、铁反应，所以冷的稀硝酸不能保存在铝、铁制成的容器中， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；浓硝酸具有不稳定性，久置易分解生成二氧化氮、氧气和水，分解生成的二氧化氮溶于浓硝酸会使溶液变为黄色， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；铜与硝酸反应时，氮元素的化合价部分降低被还原，部分不变形成 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}} $ ，硝酸表现酸性和氧化性， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

紫色石蕊试纸遇稀硝酸变红，不会褪色， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；稀硝酸能与 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}} $ 反应生成硝酸铁、 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 和水，表现氧化性和酸性， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；浓硝酸见光易分解，需要保存在棕色玻璃试剂瓶中， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}} $ 具有还原性，硝酸属于氧化性酸，硝酸与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}\mathrm{S}} $ 反应不能得到 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}} $ 气体， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

$ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}} $ 和稀 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 反应的离子方程式为 $ {\rm 3\mathrm{C}\mathrm{u}+8{\mathrm{H}}^{+}+2{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}\xlongequal{}3{\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+}+2\mathrm{N}\mathrm{O}↑+4{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 转化为 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 后，稀硝酸的浓度仍小于原稀硝酸浓度，对比Ⅰ和Ⅲ的不同知，步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是二氧化氮对反应具有催化作用， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮为红棕色，化学方程式为 $ {\rm 2\mathrm{N}\mathrm{O}+{\mathrm{O}}_{2}\xlongequal{}2{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；当活塞不再移动时，再抽入空气， $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 与氧气、水反应生成硝酸，因此铜可以继续溶解， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

由思路导引可知，参加反应的硝酸的物质的量为 $ 0.9\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；消耗氧气的物质的量为 $ 0.15\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则标准状况下氧气的体积为 $ {\rm 0.15\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}×22.4\mathrm{L}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=3.36\mathrm{L}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；混合气体中一氧化氮的物质的量为 $ 0.15\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则标准状况下一氧化氮的体积为 $ {\rm 0.15\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}×22.4\mathrm{L}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}=3.36\mathrm{L}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；反应消耗铜的物质的量为 $ 0.3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则反应转移电子的物质的量为 $ 0.3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}×2=0.6\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

由题给图像可知，加入铁粉至过量过程中， $ {\rm OA} $ 段发生反应 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}+{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}+4{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}+\mathrm{N}\mathrm{O}↑+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ， $ {\rm AB} $ 段发生反应 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}+2{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}\xlongequal{}3{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ， $ {\rm BC} $ 段发生反应 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}+2{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}+{\mathrm{H}}_{2}↑} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；由分析知， $ {\rm B} $ 点溶液中溶质为 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ， $ {\rm C} $ 点时， $ {\rm 100\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 该溶液反应消耗的 $ 22.4\mathrm{g} $ （即 $ 0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ）铁都转化为硫酸亚铁，根据硫酸根离子守恒，可得每份溶液中硫酸的物质的量为 $ 0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，所以硫酸的浓度是 $ {\rm 4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ {\rm 200\mathrm{m}\mathrm{L}} $ 的原混合溶液中 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 的物质的量为 $ {\rm 4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×0.2\mathrm{L}=0.8\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确； $ {\rm OA} $ 段发生反应 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}+{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}+4{\mathrm{H}}^{+}\xlongequal{}{\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}+\mathrm{N}\mathrm{O}↑+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ， $ {\rm A} $ 点时有 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 剩余，则 $ {\rm A} $ 点时硝酸全部起氧化剂作用，所以混合溶液中 $ {\rm n({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-})={n}_{A}(\mathrm{F}\mathrm{e})=\dfrac{11.2\mathrm{g}}{56\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}}=0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ，混合溶液中 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 物质的量浓度为 $ {\rm \dfrac{0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{0.1\mathrm{L}}=2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确。

硝化过程为 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}^{+}\to {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ ，反硝化过程为 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}^{-}\to {\mathrm{N}}_{2}} $ ，均有化合价的变化，故均为氧化还原反应，反硝化过程中 $ {\rm \mathrm{N}} $ 元素的化合价由高价态变为低价态，化合价降低，被还原，故反硝化过程中含氮物质发生还原反应， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；硝化过程中，氮元素化合价升高，则硝化过程需要有氧化剂参与，反硝化过程中，向大气提供氮气，即反硝化过程利于氮良性循环，维持生态平衡， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；根据离子反应方程式 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}^{+}+{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}^{-}\xlongequal{氨氧化细菌}{\mathrm{N}}_{2}↑+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ，生成 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{N}}_{2}} $ 转移 $ 3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 电子，数目为 $ {\rm 3{N}_{\mathrm{A}}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；动植物蛋白为有机物， $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}^{-}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}^{+}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}} $ 为无机物，同化、氨化过程中，实现了氮元素在无机物和有机物之间的转化， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

过量的铁粉与稀硝酸反应生成 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ，再加入 $ {\rm \mathrm{K}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{N}} $ 溶液，颜色不变，①错误；浓硝酸久置或光照变黄是 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 分解产生的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 溶于浓硝酸所致，②正确；常温下， $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{l}} $ 箔遇浓硝酸钝化，稀硝酸会使 $ {\rm \mathrm{A}\mathrm{l}} $ 箔溶解，③错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，④正确。综上所述，选 $ {\rm \mathrm{D}} $ 。

$ \mathrm{a} $ 为氨气、 $ \mathrm{b} $ 为一氧化氮、 $ \mathrm{c} $ 为二氧化氮（或四氧化二氮）、 $ \mathrm{d} $ 为硝酸。一氧化氮易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；氨气具有还原性，加热、催化剂作用下氨气与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮， $ {\rm \mathrm{N}} $ 由 $ +4 $ 价变为 $ +5 $ 价和 $ +2 $ 价，不能生成 $ +4 $ 价对应的含氧酸，所以二氧化氮不是酸性氧化物， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应中氮元素的化合价部分降低被还原、部分不变形成硝酸铜，硝酸表现氧化性和酸性， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由分析可知，该合金中铜与镁的质量之比为 $ \dfrac{64\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}×0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{24\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}×0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}=\dfrac{4}{3} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；由题意知， $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 与铜镁合金反应的产物为 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 、 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}} $ 、 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{g}({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}} $ ，原硝酸的物质的量 $ {\rm n({\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})=2n({\mathrm{M}\mathrm{g}}^{2+})+2n({\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+})+n(\mathrm{N}\mathrm{O})+n({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2})=2×0.2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}+2×0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}+0.5\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}=1.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ，则原硝酸物质的量浓度为 $ {\rm 11\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；氮元素在反应中有一部分化合价降低得到 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ，还有一部分化合价未发生变化得到 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}} $ 、 $ {\rm \mathrm{M}\mathrm{g}({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3})_{2}} $ ，所以硝酸既体现氧化性又体现酸性， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；设生成的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 的物质的量分别为 $ a\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ 、 $ b\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ，则 $ a+b=0.5 $ ，根据得失电子守恒， $ 3a+b=2×0.1+2×0.2 $ ，两式联立可得： $ a=0.05 $ ， $ b=0.45 $ ，由于 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}+{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\xlongequal{}2{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm 2{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}\xlongequal{}{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ，当 $ {\rm \dfrac{n({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2})}{n(\mathrm{N}\mathrm{O})}⩾ 1} $ 时，氮氧化物能被 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 完全吸收，所以该反应过程中的氮氧化物能被完全吸收， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

①中浓硝酸受热分解生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ；②中灼热的铁片与浓硝酸发生反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ；③中灼热的铜片与浓硝酸发生反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ；④中挥发出的 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 受热发生分解反应生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ；⑤中除硝酸分解外，灼热的木炭与浓硝酸还会发生反应： $ {\rm \mathrm{C}+4{\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}(浓)\xlongequal{△}4{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}↑+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}↑+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ，生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 。浓硝酸易挥发，挥发出的 $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 受热发生分解反应生成红棕色的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；灼热的铁片与浓硝酸发生反应生成红棕色的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；灼热的玻璃棒插入浓硝酸中， $ {\rm {\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 分解生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ，分解产生的二氧化氮与氧气的物质的量之比为 $ 4:1 $ ，与空气中氮气与氧气的比例相当，空气不能使带火星的木条复燃，而混合气使带火星的木条复燃，说明二氧化氮支持燃烧， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；⑤中灼热的木炭与浓硝酸发生氧化还原反应也会产生红棕色气体，不能根据生成红棕色气体判断发生了分解反应，即不能证明浓硝酸有不稳定性， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由题图可知，硝酸的密度越大，其还原产物中高价态的成分所占比例越多， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；由题图可知，一般来说，不同密度的硝酸与铁反应的还原产物不是单一的， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm P} $ 点处生成的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 的百分含量相等，则生成的 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 物质的量之比为 $ 1:1 $ ，但铁与硝酸反应生成的不一定是 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ ，也可能是 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ ， $ {\rm P} $ 点处氧化剂与还原剂的物质的量之比无法确定， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；氮元素的最低化合价为 $ -3 $ 价，最高价为 $ +5 $ 价， $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}} $ 、 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}}_{2}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 中的 $ {\rm \mathrm{N}} $ 都处于中间价态，都既有氧化性又有还原性， $ {\rm \mathrm{D}} $ 正确。

溶液中同时存在 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 时，能够与 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{u}} $ 发生反应，该溶液中 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的物质的量为 $ {\rm 0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×0.1\mathrm{L}+0.1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×2×0.1\mathrm{L}=0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm n(\mathrm{C}\mathrm{u})=\dfrac{m}{M}=\dfrac{1.92\mathrm{g}}{64\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}}=0.03\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ， $ {\rm n({\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-})=0.4\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×0.1\mathrm{L}=0.04\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ 。反应的离子方程式为 $ {\rm 3\mathrm{C}\mathrm{u}+8{\mathrm{H}}^{+}+2{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}\xlongequal{}3{\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+}+2\mathrm{N}\mathrm{O}↑+4{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ， $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的量不足，应根据 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的量进行计算， $ {\rm n({\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+})=\dfrac{3×0.06\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{8}=0.0225\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}} $ ，因此 $ {\rm c({\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+})=\dfrac{n({\mathrm{C}\mathrm{u}}^{2+})}{V}=\dfrac{0.0225\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}{0.1\mathrm{L}}=0.225\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}} $ ，选 $ {\rm \mathrm{B}} $ 。

（1）① 实验1和实验3中 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 浓度相同，阳离子浓度相同，种类不同，说明浓硝酸显黄色与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}^{-}} $ 无关。

② 根据单一变量原则，实验2和实验4中 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-}} $ 浓度相同，阳离子浓度相同，种类不同，则实验4中的 $ {\rm \mathrm{M}} $ 为 $ {\rm 3\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}{\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 。

③ 实验2和实验4说明浓硝酸显黄色与硫酸根离子无关，实验1和实验3说明浓硝酸显黄色与硝酸根离子无关，结合实验1和实验2的实验现象可知，浓硝酸显黄色是溶液中 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 共同作用的结果。

（2） ① 步骤ⅰ中按图连接好装置后，进行的第一步操作是检查装置气密性。

② 仪器 $ \mathrm{a} $ 中无水氯化钙的作用为干燥 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ ，若无此装置，将会发生副反应： $ {\rm 2{\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}4\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}+{\mathrm{O}}_{2}↑} $ 。

③ 因为过氧化钠能与 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 反应，因此需防止空气中的 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 进入仪器 $ \mathrm{b} $ 中。

④ $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 具有氧化性， $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 中 $ {\rm \mathrm{N}} $ 为 $ +4 $ 价，可升至 $ +5 $ 价，即 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}} $ 可将 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}} $ 氧化生成 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ ，反应的化学方程式为 $ {\rm 2{\mathrm{N}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{N}\mathrm{a}}_{2}{\mathrm{O}}_{2}\xlongequal{}2{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 。

（1） 仪器 $ \mathrm{m} $ 的名称为直形冷凝管。 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2}} $ 是由钠离子和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2}^{-}} $ 形成的离子化合物。

（2） 水蒸气不能进入装置 $ {\rm \mathrm{C}} $ ，需要对氨气进行干燥，应选择碱石灰作干燥剂。

（3） 装置 $ {\rm \mathrm{C}} $ 中钠和氨气发生反应生成氨基钠，结合质量守恒，还生成氢气，化学方程式为 $ {\rm 2{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}+2\mathrm{N}\mathrm{a}\xlongequal{△}2{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2}+{\mathrm{H}}_{2}} $ 。

（4） 装置 $ {\rm \mathrm{E}} $ 中的 $ {\rm {\mathrm{P}}_{2}{\mathrm{O}}_{5}} $ 可以防止空气中的水分进入装置 $ {\rm \mathrm{C}} $ 中，还可以吸收多余的氨气。

（5） 结合元素守恒及题干反应可知， $ {\rm 2{\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{N}\mathrm{H}}_{2}\sim 2{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\sim ({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4})_{2}{\mathrm{B}}_{4}{\mathrm{O}}_{7}\sim {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ，则样品中氨基钠的质量分数为 $ {\rm \dfrac{0.25\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}\cdot {\mathrm{L}}^{-1}×4.7×{10}^{-3}\mathrm{L}×2×39\mathrm{g}\cdot {\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}}^{-1}}{0.15\mathrm{g}}×100\%=61.1\%} $ 。