Question

工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH₃與NO_x在催化劑作用下反應(yīng)生成無(wú)毒的物質(zhì)。某校活動(dòng)小組同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過(guò)程。

I．探究制取NH₃的方法
（1）在上述裝置中，H能快速、簡(jiǎn)便制取NH₃，裝置中需要添加的反應(yīng)試劑為      。
（2）為探究更好的實(shí)驗(yàn)效果，活動(dòng)小組同學(xué)采用上述C裝置來(lái)制取氨氣，在控制實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，獲得下表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

試劑組合序號(hào)	固體試劑		NH3體積（mL）
a	6.0 g Ca(OH)2（過(guò)量）	5.4 g NH4Cl	1344
b		5.4g (NH4)2SO4	1364
c	6.0 g NaOH（過(guò)量）	5.4 g NH4Cl	1568
d		5.4g (NH4)2SO4	1559
e	6.0 g CaO（過(guò)量）	5.4 g NH4Cl	1753
f		5.4 g (NH4)2SO4	1792

 
分析表中數(shù)據(jù)，你認(rèn)為哪種方案制取氨氣的效果最好     （填序號(hào)），從該方案選擇的原料分析制氣效果好的可能原因是                           。
II．模擬尾氣處理
活動(dòng)小組同學(xué)選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（1）請(qǐng)從上述裝置中選擇你認(rèn)為合理的進(jìn)行補(bǔ)充（所選裝置不能重復(fù)）。

（2）A中反應(yīng)的離子方程式為                                  。
（3）D裝置的作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度、             。
（4）D裝置中的液體還可換成        （填序號(hào)）。
a．H₂O   b．CCl₄  c．濃H₂SO₄    d．CuSO₄溶液
（5）該小組同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理裝置中還存在一處明顯的缺陷是            。

Answer 1

I．（1）生石灰與濃氨水（或燒堿與濃氨水） （答化學(xué)式給分）（2分） 
（2）f  （2分）    (NH₄)₂SO₄受熱不分解，CaO又有吸水作用（合理答案均給分）（2分）
II．（1）F  E  B （2分）
（2）3Cu + 2NO₃^－+8H^＋ 3Cu^2＋ + 2NO↑ +4H₂O （2分）
（3）防止氨氣溶解（或防止倒吸）（2分）
（4）b（2分）
（5）未反應(yīng)的NO無(wú)法處理，會(huì)污染環(huán)境 （2分）

試題分析：（1）依據(jù)裝置分析制備氨氣氣體是利用液體通過(guò)分液漏斗滴入燒瓶中不加熱進(jìn)行的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵迫�、干燥和收集氨氣的裝置，制備氨氣先干燥再收集，氨氣比空氣輕，應(yīng)用向下排氣法收集；制備氨氣可以利用濃氨水滴入氧化鈣或固體氫氧化鈉或堿石灰，溶解放熱時(shí)一水合氨分解生成氨氣；
（2）因?yàn)镹H₄Cl受熱易分解，生成的部分NH₃和HCl又重新結(jié)合成NH₄Cl，而用NaOH或Ca(OH)₂作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多，吸收的NH₃較多，由表中數(shù)據(jù)可以看出，f制NH₃產(chǎn)率最高；   
II．（1）混合氣體干燥后進(jìn)入反應(yīng)裝置，然后用濃硫酸吸收沒(méi)有反應(yīng)的氨氣。
（2）稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等，反應(yīng)的離子方程式為3Cu + 2NO₃^－+8H^＋ 3Cu^2＋ + 2NO↑ +4H₂O；
（3）D裝置使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，另外，氨氣難溶于飽和氨水，可防止倒吸；
（4）氨氣可溶于硫酸銅溶液、水以及硫酸中，可產(chǎn)生倒吸，氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑，可用CCl₄代替飽和氨水；
（5）缺少尾氣處理裝置，過(guò)量的NO會(huì)污染空氣。