Question

2．實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知實(shí)驗(yàn)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?dú)猓?br />（1）從圖1中選擇制取氣體的合適裝置：氮?dú)鈇、氫氣b．

（2）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^圖2甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有干燥氣體　控制氫氣和氮?dú)獾牧魉佟ⅲ?br />（3）氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入圖2乙裝置的水中吸收氨，不會(huì)（填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生倒吸，原因是混合氣體中含有大量難溶于水的氮?dú)�、氫氣兩種氣體．
（4）用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi)，能使鉑絲保持紅熱，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是有紅棕色氣體產(chǎn)生．
（5）寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（6）反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的發(fā)生裝置；
（2）濃硫酸具有吸水性，通過觀察圖2甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量；
（3）合成氨的反應(yīng)是可逆的，還會(huì)有一些氮?dú)�、氫氣存在，�?jù)此來回答；
（4）氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成紅棕色二氧化氮；
（5）氨氣催化氧化生成一氧化氮和水；
（6）錐形瓶?jī)?nèi)氮的氧化物與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸再與氨水反應(yīng)生成硝酸銨．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)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?dú)�，所以�?yīng)選擇a裝置；
制取氫氣用稀鹽酸與鋅不需要加熱，所以應(yīng)選擇裝置b；
故答案為：a；b；
（2）濃硫酸具有吸水性，氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置，圖2甲裝置中的濃硫酸可以將氮?dú)夂蜌錃飧稍�，同時(shí)可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量，
故答案為：干燥氣體；控制氫氣和氮?dú)獾牧魉伲?br />（3）合成氨的反應(yīng)為為可逆反應(yīng)，還會(huì)有一些氮?dú)�、氫氣存在，這樣會(huì)緩解氨氣極易溶于水導(dǎo)致的氣壓差，不會(huì)倒吸，故答案為：不會(huì)；因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)�、氫氣兩種氣體；
（4）氨催化氧化產(chǎn)物一氧化氮極易變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體，故答案為：有紅棕色氣體產(chǎn)生；
（5）氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，方程式；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（6）錐形瓶?jī)?nèi)氮的氧化物與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸再與氨水反應(yīng)生成硝酸銨．所以錐形瓶?jī)?nèi)溶液含有硝酸銨，所以溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-離子；
故答案為：NH₄⁺；NO₃^-．

點(diǎn)評(píng) 本題為信息題，考查了氮?dú)�、氫氣、氨氣的制備，熟悉反�?yīng)原理是解題關(guān)鍵，注意依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的發(fā)生裝置，題目難度不大．