Question

氨與硝酸都是氮的重要化合物，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用．完成下列填空：
（1）實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行“氨的催化氧化”等實(shí)驗(yàn)．

A處是一種氣體發(fā)生裝置，A中所用試劑只能從下列物質(zhì)中選�。�
①硝酸銨； ②碳酸銨；  ③碳酸氫銨；  ④氯化銨；  ⑤熟石灰；  ⑥氫氧化鈉．
若A中制取氣體時(shí)只用了一種試劑，該試劑可以是

 

（選填上述編號(hào)），此時(shí)A處的裝置應(yīng)為

 

（選填下列編號(hào)）．

至此，完成了對(duì)圖中裝置的補(bǔ)充．試從安全、環(huán)保等角度對(duì)該裝置再提出修改建議：

 

、

 

．
（2）在圖中，若A、B處試劑足量，則裝置E中可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有：

 

．
（3）某工廠生產(chǎn)硝酸的流程簡(jiǎn)要表示如下：

寫(xiě)出b的名稱

 

；a中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（4）工業(yè)上通常用碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.150的Na₂CO₃水溶液（密度1.16g/mL）作為NO_x吸收劑，它的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L（保留2位小數(shù)）．實(shí)驗(yàn)室配置250mL該溶液，必須使用的玻璃儀器有玻棒、

 

．
（5）常壓法生產(chǎn)的硝酸濃度較低，尾氣中氮氧化物含量較高．請(qǐng)幫助上述工廠設(shè)計(jì)一個(gè)能提高硝酸濃度、減少尾氣排放的改進(jìn)方案，并表示在圖中．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨氣，過(guò)氧化鈉可以吸收二氧化碳，根據(jù)藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的裝置；
氨氣極易溶于水，實(shí)驗(yàn)會(huì)倒吸，氨氣有毒，需要尾氣處理；
（2）金屬銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮，一氧化氮很易被氧氣氧化為二氧化氮；
（3）b的名稱是 吸收塔；a中反應(yīng)的化學(xué)方程式2NO+O₂═2NO₂；
（4）根據(jù)c=

1000ρω

M

計(jì)算碳酸鈉溶液物質(zhì)的量濃度；
（5）要提高硝酸濃度、減少尾氣排放可將尾氣中氮氧化物再通入設(shè)備a循環(huán)利用，對(duì)尾氣處理后排放．

解答： 解：（1）銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨氣，過(guò)氧化鈉在此裝置中可以吸收二氧化碳和水，所以制取氨氣的藥品可以用NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，藥品均為固體，選擇的裝置符合加熱固體制氣體，故答案為：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；d；
氨氣極易溶于水，實(shí)驗(yàn)會(huì)倒吸，在裝置C與D之間增加一個(gè)防倒吸裝置，氨氣有毒，需要尾氣處理，要在D后增加一個(gè)尾氣吸收裝置，故答案為：①在裝置C與D之間增加一個(gè)防倒吸裝置；②在D后增加一個(gè)尾氣吸收裝置；
（2）氨氣的催化氧化反應(yīng)得到的一氧化氮迅速被氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮溶于水形成硝酸，金屬銅和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮，一氧化氮很易被氧氣氧化為二氧化氮而呈現(xiàn)紅棕色，故答案為：銅片逐漸減少直至溶解，溶液變藍(lán)色，生成無(wú)色氣體并在廣口瓶上方變成紅棕色．
（3）b的名稱是 吸收塔；a中反應(yīng)的化學(xué)方程式2NO+O₂═2NO₂，故答案為：吸收塔  2NO+O₂═2NO₂；
（4）該碳酸鈉溶液物質(zhì)的量濃度為

1000×1.16×0.15

106

mol/L=1.64mol/L，實(shí)驗(yàn)室配置250mL該溶液，必須使用的玻璃儀器有玻棒、250mL容量瓶、燒杯（膠頭滴管），故答案為：1.64，250mL容量瓶、燒杯（膠頭滴管）；
（5）要提高硝酸濃度、減少尾氣排放可將尾氣中氮氧化物再通入設(shè)備a循環(huán)利用，對(duì)尾氣處理，改進(jìn)方案如圖所示：故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合知識(shí)題目，考查的角度很廣，難度較大，考查學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力．