Question

選擇性催化還原（SCR）是在有催化劑的條件下將NOx 轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂和H₂O，這是目前國(guó)外硝酸廠進(jìn)行尾氣治理所普遍采用的一種方法．某校甲、乙兩個(gè)化學(xué)興趣小組擬驗(yàn)證NO能被氨氣還原并測(cè)算其轉(zhuǎn)化率．
A．甲組擬制取活性亞鉻酸銅催化劑亞鉻酸銅（Adkin催化劑）是極好的NO催化還原的催化劑，是銅和鉻的復(fù)合氧化物，成分不固定，如：CuO?Cr₂O₃等，統(tǒng)稱(chēng)為亞鉻酸銅．該組同學(xué)取一定量硝酸銅溶液（并加少量硝酸鋇作穩(wěn)定劑）、重鉻酸銨溶液與氨水作用得土黃色沉淀，將沉淀物[經(jīng)測(cè)定為：堿式鉻酸銅銨（CuNH₄（OH）CrO₄ ）]過(guò)濾、洗滌，80℃烘干12h，最后焙燒．
（1）過(guò)濾用到的玻璃儀器有：

 

（選填序號(hào)，下同）；焙燒用到的儀器有：

 

．
A．蒸發(fā)皿    B．石棉網(wǎng)    C．泥三角   D．燒杯    E．坩堝鉗
F．酒精燈    G．玻璃棒    H．漏斗     I．坩堝（部分儀器已略去）
（2）CuNH₄（OH）CrO₄在295℃分解生成復(fù)合的氧化物（催化劑）、氮?dú)饧八�，該反�?yīng)的化學(xué)方程

 

．
B．乙組擬用甲組制得催化劑按下列流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

試回答下列問(wèn)題：
（3）如下圖，若制取氨氣在A裝置，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

；若用B裝置制取氨氣，則分液漏斗和錐形瓶中盛放的藥品分別是：

 

．

（4）用圖C裝置制取NO時(shí)，用可抽動(dòng)的銅絲其優(yōu)點(diǎn)是：

 

；
（5）裝置⑦的作用可能是

 

．
（6）若進(jìn)入裝置⑤的NO共2688mL（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），氨氣過(guò)量，最后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下2016mL N₂，則NO的轉(zhuǎn)化率為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)過(guò)濾操作所需儀器進(jìn)行；根據(jù)灼燒所需儀器進(jìn)行；
（2）CuNH₄（OH）CrO₄在295℃分解生成活性亞鉻酸銅催化劑、一種無(wú)毒氣體及水，產(chǎn)物中無(wú)毒氣體為氮?dú)�，根�?jù)質(zhì)量守恒書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（3）在加熱條件下，實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)制備氨氣，同時(shí)生產(chǎn)氯化鈣和水，實(shí)驗(yàn)室制備少量氨氣時(shí)可根據(jù)氨水的易揮發(fā)性和堿石灰的吸水性來(lái)制取；
（4）用可抽動(dòng)的銅絲易于控制反應(yīng)，操作方便；
（5）硫酸亞鐵吸收NO，生成配合物；
（6）根據(jù)反應(yīng)6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O計(jì)算轉(zhuǎn)化率．

解答： 解：（1）過(guò)濾所需玻璃儀器為：燒杯、玻璃棒、漏斗；灼燒所需儀器為：坩堝、坩堝鉗、泥三角、酒精燈、玻璃棒；故答案為：D、G、H；C、E、F、G、I；
（2）CuNH₄（OH）CrO₄在295℃分解生成活性亞鉻酸銅催化劑、一種無(wú)毒氣體及水，產(chǎn)物中無(wú)毒氣體為氮?dú)�，反�?yīng)方程式為2Cu（OH）NH₄CrO₄

△   .

Cr₂O₃?2CuO+N₂↑+5H₂O，
故答案為：2Cu（OH）NH₄CrO₄

△   .

Cr₂O₃?2CuO+N₂↑+5H₂O；
（3）在加熱條件下，實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)制備氨氣，同時(shí)生產(chǎn)氯化鈣和水，方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，實(shí)驗(yàn)室制備少量氨氣時(shí)可根據(jù)氨水的易揮發(fā)性和堿石灰的吸水性來(lái)制取，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；濃氨水、堿石灰；
（4）銅和稀硝酸反應(yīng)生產(chǎn)硝酸銅和一氧化氮，離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，用可抽動(dòng)的銅絲易于控制反應(yīng)，操作方便并能節(jié)約藥品，
故答案為：反應(yīng)可以隨時(shí)關(guān)停、操作方便、反復(fù)使用、節(jié)約藥品；
（5）一氧化氮與二價(jià)鐵形成配位鍵，溶液中淡綠色的二價(jià)鐵變成棕色的一氧化氮配合物，反應(yīng)為Fe²⁺+NO=Fe（NO）²⁺，故答案為：吸收未反應(yīng)的NO；
（6）根據(jù)反應(yīng)6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O計(jì)算，在一定條件下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，
         6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O
         6ml       5ml
         V         2016ml
V=

2016ml×6ml

5ml

=2419.2ml，則NO的轉(zhuǎn)化率為

2419.2

2688

×100%=90%，
故答案為：90%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氨氣的制取和性質(zhì)等知識(shí)，題目較為綜合，具有一定難度，本題中注意少量氨氣制取的方法以及NO尾氣的吸收等問(wèn)題，這在課本中是不多見(jiàn)的．