Question

實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：?

已知
A．實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應制取氮氣．
B．錐形瓶中的鉑絲是氨催化氧化反應的催化劑
（1）從上圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣______、氫氣______．
（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還可以______、______．
（3）氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，______（“會”或“不會”）發(fā)生倒吸，原因是______．
（4）用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是：______，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是：______．
（5）寫出乙裝置中氨氧化的化學方程式：______．
（6）反應結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H⁺、OH^-、______、______離子．

Answer 1

解：

（1）實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應制取氮氣，可以選擇a，實驗室里用金屬鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，可以選擇裝置b，
故答案為：a；b；
（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮氣和氫氣干燥，同時可以根據(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；控制氫氣和氮氣的流速；
（3）合成氨的反應是可逆的，還會有一些氮氣、氫氣存在，這樣會緩解氨氣極易溶于水導致的氣壓差，不會倒吸，故答案為：不會；因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣兩種氣體；
（4）氨的催化氧化反應是一個放熱反應，將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱，同時氨催化氧化產(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：表明氨的催化氧化反應是一個放熱反應；有紅棕色氣體產(chǎn)生；
（5）氨的催化氧化反應產(chǎn)物是一氧化氮和水，即4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
（6）氨的催化氧化反應產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在會和氨水反應生成硝酸銨，溶液中會存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-，故答案為：NH₄⁺；NO₃^-．

分析：（1）根據(jù)制取氣體的藥品狀態(tài)和條件選擇合適的制取儀器；
（2）甲裝置中通過冒氣泡的速率來控制氣體流量；
（3）合成氨的反應是可逆的，還會有一些氮氣、氫氣存在，據(jù)此來回答；
（4）氨的催化氧化是一個放熱過程，一氧化氮遇空氣就變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體；
（5）氨的催化氧化生成一氧化氮和水；
（6）根據(jù)溶液的組成來確定含有的離子．
點評：本題是一道關于氨氣的制取和性質(zhì)知識的綜合題目，要求學生具有分析和解決問題的能力，綜合性強．難度大．