Question

1．已知：2Na₂O₂+2H₂O→4NaOH+O₂↑某化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計了氨的催化氧化實驗，裝置如圖

（1）分液漏斗中氨水的濃度為9.0mol/L，先用質(zhì)量分數(shù)為0.35密度為0.88g/cm³的氨水配置9，.0mol/L的氨水100mL，需要定量儀器有a、c（選填編號）
a.100mL 容量瓶   b.10mL量筒c.50mL  量筒  d．電子天平
（2）受熱時，乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為請在該方程式中標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
（3）實驗開始先加熱催化劑，當(dāng)催化劑達紅熱時再打開分液漏斗活塞并移走酒精燈，可觀察到的現(xiàn)象有：
①平底燒瓶中不斷產(chǎn)生氣體，催化劑保持紅熱
②丁的燒瓶中氣體由無色轉(zhuǎn)化為紅棕色
③試管里的石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色
（4）干燥管甲中盛放堿石灰，用于吸水，干燥管丙用于吸收堿性氣體，其中盛放的試劑可能是（選填下列編號）b
a．濃硫酸        b．固態(tài)P₂O₅       c．堿石灰．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)C=$\frac{1000ρω}{M}$計算濃氨水的物質(zhì)的量濃度，再根據(jù)濃氨水稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算；
（2）受熱時，乙中為氨氣和氧氣在催化劑加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮和水；反應(yīng)中NH₃→4NO，N元素的化合價由-3價升高為+2價，O元素化合價由0價降低到-2價；
（3）實驗開始先加熱催化劑，當(dāng)催化劑達紅熱時再打開分液漏斗活塞并移走酒精燈，則生成的一氧化氮與裝置的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮氣體，二氧化氮溶于石蕊試液生成硝酸顯酸性，所以石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色，據(jù)此分析；
（4）干燥管甲的作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙為固體干燥管，為了除去過量的氨氣和水蒸汽，所以盛放的藥品為固體藥品固態(tài)P₂O₅．

解答 解：（1）濃氨水的濃度C=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×0.88g/c{m}^{3}×35%}{17g/mol}$=18.1mol/L，濃氨水稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，設(shè)濃氨水的體積為V，所以18.1mol/L×V=9.0mol/L×0.1L，V=0.0497L=49.7mL；所以選用100mL容量瓶和50mL量筒，
故選：a、c；
（2）受熱時，乙中為氨氣和氧氣在催化劑加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮和水，方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，反應(yīng)中O元素得電子，化合價降低，N元素失電子，化合價升高，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為20，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為，
故答案為：；
（3）實驗開始先加熱催化劑，當(dāng)催化劑達紅熱時再打開分液漏斗活塞并移走酒精燈，則生成的一氧化氮與裝置的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮氣體，二氧化氮溶于石蕊試液生成硝酸顯酸性，所以石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色，所以可觀察到的現(xiàn)象有乙中Cr₂O₃仍能保持紅熱狀態(tài)；丁的燒瓶中氣體由無色轉(zhuǎn)化為紅棕色；試管里的石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色；
故答案為：丁的燒瓶中氣體由無色轉(zhuǎn)化為紅棕色；試管里的石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色；
（4）干燥管甲的作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙為固體干燥管，為了除去過量的氨氣和水蒸汽，干燥管丙應(yīng)盛放酸性的固體干燥劑，所以盛放的藥品為無水固態(tài)P₂O₅，
故答案為：b．

點評 本題考查氨氣的催化氧化，題目難度中等，涉及溶液的配制，氣體制備、干燥（或除雜質(zhì)）、性質(zhì)驗證、尾氣處理，掌握常見氣體的制備原理和除雜是解題關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>