Question

(12分) 已知NH3是一種重要的還原試劑，在化學研究中應用十分廣泛。某�；瘜W探究性學習小組的同學，按有關(guān)實驗原理和裝置，進行氨的制備及性質(zhì)的探究實驗。請你分別參與甲、乙、丙、丁、戊組的實驗探究，并根據(jù)題目的敘述及要求，回答下列問題：

（1）甲、乙兩組同學選擇了不同的實驗裝置和試劑來制取氨氣。

① 甲組實驗裝置是a，實驗試劑是 。

② 乙組實驗試劑是濃氨水和氫氧化鈉固體，實驗裝置是 （填編號）。

用化學平衡原理分析氫氧化鈉固體的作用

（2）丙、丁兩組同學選擇了不同的方法來探究氨的催化氧化實驗。

①丙組用A裝置，加熱鉑絲一段時間后，通入NH3和O2，寫出裝置A硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生氨的催化氧化反應方程式，并且要求用雙線橋標明電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目：

② 丁組用B裝置吸收一段時間氨氣后，再通入空氣，同時將紅熱的鉑絲插入B裝置的錐形瓶內(nèi)，反應結(jié)束后，錐形瓶內(nèi)溶液中含有的離子包括H+、OH－、 。

（3）戊組的同學按照下列流程，探究不同催化劑對NH3還原NO反應的催化性能及速率：

【設(shè)計實驗方案及操作】若控制其他條件均相同，在催化反應器中分別裝載不同的催化劑，將經(jīng)過催化反應后的混合氣體，分別通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的體積、濃度均相同）中，比較不同催化劑的催化作用，應該測定 。

 

Answer 1

（1）① 氯化銨固體和氫氧化鈣固體

② b；固體氫氧化鈉溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH3的揮發(fā)，溶液中OH－濃度增加，使NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH－向生成NH3移動，加快氨氣逸出。

（2）①② NH4+、NO3－

（3）溶液顯色所需要的時間

【解析】

試題分析：（1）① 甲組實驗裝置是a，該裝置適宜固體與固體混合加熱制取氣體，則在實驗時應該使用的試劑是氯化銨固體和氫氧化鈣固體；② 乙組實驗試劑是濃氨水和氫氧化鈉固體，由于NaOH溶于水會放出大量的熱，所以把氨水加到NaOH固體中時溶解放熱,會加快一水合氨的分解，產(chǎn)生氨氣，溫度升高，氨氣揮發(fā)更快，而且NaOH固體在氨水中溶解，OH－濃度增加，使NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH－向生成NH3移動，加快氨氣逸出。因此溶液中實驗裝置是b; （2）①丙組用A裝置，加熱鉑絲一段時間后，通入NH3和O2，在催化劑作用下NH3被氧化為NO，在裝置A硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生氨的催化氧化反應方程式;② 丁組用B裝置吸收一段時間氨氣后，再通入空氣，同時將紅熱的鉑絲插入B裝置的錐形瓶內(nèi)，在裝置中 NH3被氧化為NO，NO被空氣中的O2氧化為NO2,NO2與氨水中的水發(fā)生反應產(chǎn)生硝酸與NO，硝酸與氨氣反應產(chǎn)生NH4NO3,該物質(zhì)是容易溶解的強電解質(zhì)，完全電離產(chǎn)生NH4+、NO3-，所以反應結(jié)束后，錐形瓶內(nèi)溶液中含有的離子包括H+、OH－、NH4+、NO3－ ；（3）若控制其他條件均相同，在催化反應器中分別裝載不同的催化劑，將經(jīng)過催化反應后的混合氣體，分別通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的體積、濃度均相同）中，比較不同催化劑的催化作用，應該測定溶液變?yōu)榧t色所需要的時間。

考點：考查氨氣的制取原理、催化氧化的的電子轉(zhuǎn)移表示、方案的設(shè)計的知識。