Question

19．氨是一種重要的化工原料，某學習小組同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置（部分夾持儀器未畫出），探究氨氣的還原性并檢驗產(chǎn)物．
實驗現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色；白色無水CuSO₄粉末變?yōu)樗{色；同時生成一種無色氣體，該氣體無污染．
（1）請寫出大試管中反應的化學方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
（2）請寫出氨氣與CuO反應的化學方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O
（3）該裝置存在明顯缺陷，請指出存在的問題此裝置沒有尾氣吸收裝置
（4）工業(yè)廢氣中的氮氧化物是主要的大氣污染物之一．為了治理污染，工業(yè)上常用氨氣與之發(fā)生反應：NO_x+NH₃→N₂+H₂O，使其轉(zhuǎn)化為無毒的N₂．現(xiàn)有NO和NO₂的混合氣體3.0L，跟3.4L（同溫同壓下）NH₃反應，恰好使其全部轉(zhuǎn)化為氮氣，則原混合氣體中，NO與NO₂的體積比是3：7

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈣與氯化銨在加熱條件下生成氨氣、氯化鈣和水；
（2）氧化銅氧化氨氣生成氮氣和水、銅；
（3）氨氣直接排放能夠引起空氣污染，應進行尾氣處理；
（4）根據(jù)方程式3NO_x+2xNH₃=$\frac{3+2x}{2}$N₂+3xH₂O計算x值，再利用十字相乘法計算一氧化氮和二氧化氮的體積之比．

解答 解：（1）氫氧化鈣與氯化銨在加熱條件下生成氨氣、氯化鈣和水，化學方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$   CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氧化銅氧化氨氣生成氮氣和水、銅，化學方程式：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
故答案為：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
（3）氨氣直接排放能夠引起空氣污染，應進行尾氣處理；
故答案為：此裝置沒有尾氣吸收裝置；
（4）解：依據(jù)方程式：3NO_x+2xNH₃=$\frac{3+2x}{2}$N₂+3xH₂O，
                      3   2x
                    3.0L   3.4L
解得：x=1.7；
所以故氮氧化物的分子式為NO_1.7，根據(jù)氮氧化物的平均化學式計算NO₂與NO的體積比，
則：，
所以二氧化氮與一氧化氮體積之比：11.2：4.8=7：3；即，NO與NO₂的體積比為3：7；
故答案為：3：7．

點評 本題考查了氨氣的制備和性質(zhì)的檢驗，依據(jù)混合物的有關(guān)計算，明確氧化還原反應得失電子守恒是解題關(guān)鍵，題目難度中等．