Question

實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣．
（1）從圖中選擇制取氮氣的合適裝置：

 

（填編號）

（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用：①

 

②

 

③

 

（3）用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能說明反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象是

 

，乙裝置中的CCl₄的作用是

 

．
（4）反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有的離子有：H⁺、OH^-、

 

、

 

．

Answer 1

考點：工業(yè)合成氨,常見氣體制備原理及裝置選擇

專題：氮族元素

分析：（1）實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣，是溶液與溶液反應(yīng)，可以選擇a；
（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮氣和氫氣干燥，同時可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量，混合氣體；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)進(jìn)行分析，氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨的催化氧化反應(yīng)為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，NO被氧化生成紅棕色的NO₂，乙裝置可以防止倒吸；
（4）氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易與空氣中的氧氣變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮和水反�?yīng)生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在會和氨水反應(yīng)生成硝酸銨，溶液中會存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-．

解答： 解：（1）實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣，是溶液與溶液反應(yīng)，可以選擇a，故答案為：a；
（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮氣和氫氣干燥，同時可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量，混合氣體，
故答案為：干燥氣體；控制氫氣和氮氣的流速；混合氣體；
（3）根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)進(jìn)行分析，氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨的催化氧化反應(yīng)為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，NO被氧化生成紅棕色的NO₂，乙裝置可以防止倒吸，故答案為：出現(xiàn)紅棕色氣體；防止倒吸；
（4）氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易與空氣中的氧氣變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮和水反�?yīng)生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在會和氨水反應(yīng)生成硝酸銨，溶液中會存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-，故答案為：NH₄⁺；NO₃^-．

點評：本題是一道關(guān)于氨氣的綜合題目，解答時需理清相關(guān)物質(zhì)與氨氣反應(yīng)的原理，難度大．