Question

19．實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如圖1所示，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)制取氨氣．
（1）從圖2中選擇制取氣體的合適裝置，氮?dú)鈇，氫氣b；
（2）氨氣和氫氣通過甲裝置，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)獾牧魉伲?br />（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不會（填“會”或“不會”）發(fā)生倒吸，原因是因?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）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氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，放出的熱使鉑絲保持紅熱，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\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O；
（6）反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-離子

Answer 1

分析 （1）可根據(jù)制取氣體的藥品狀態(tài)和條件選擇合適的制取儀器；
（2）通過觀察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，還會有一些氮?dú)�、氫氣存在，�?jù)此來回答；
（4）氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)；生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮；
（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

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)�，是溶液與溶液反應(yīng)，可以選擇a，實(shí)驗(yàn)室里用金屬鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，是固體和液體反應(yīng)，可以選擇裝置b，
故答案為：a；b；
（2）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮?dú)夂蜌錃飧稍�，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?dú)獾牧魉伲?br />（3）合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，還會有一些氮?dú)�、氫氣存在，這樣會緩解氨氣極易溶于水導(dǎo)致的氣壓差，不會倒吸，
故答案為：不會；因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)狻�氫氣兩種氣體；
（4）氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，放出的熱使鉑絲保持紅熱；
生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體，
故答案為：氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，放出的熱使鉑絲保持紅熱；有紅棕色氣體產(chǎn)生；
（5）根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)進(jìn)行分析，氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨的催化氧化反應(yīng)為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$4NO+6H₂O；
（6）氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易與空氣中的氧氣變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮和水反�?yīng)生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在會和氨水反應(yīng)生成硝酸銨，溶液中會存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-，
故答案為：NH₄⁺；NO₃^-．

點(diǎn)評 本題以信息形式主要考查了氮?dú)獾闹迫�、以及氮的化合物的性質(zhì)，題目難度中等，試題綜合性較大，旨在考查學(xué)生對所學(xué)知識的遷移運(yùn)用，注意熟練掌握合成氨的反應(yīng)原理，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>