Question

2．實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣．
（1）從圖1中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣a、氫氣b．

（2）氮氣和氫氣通過圖2甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有干燥氣體　控制氫氣和氮氣的流速、．
（3）氨合成器出來經冷卻的氣體連續(xù)通入圖2乙裝置的水中吸收氨，不會（填“會”或“不會”）發(fā)生倒吸，原因是混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣兩種氣體．
（4）用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內，能使鉑絲保持紅熱，錐形瓶中還可觀察到的現象是有紅棕色氣體產生．
（5）寫出乙裝置中氨氧化的化學方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（6）反應結束后錐形瓶內的溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-．

Answer 1

分析 （1）依據反應物狀態(tài)和反應條件選擇合適的發(fā)生裝置；
（2）濃硫酸具有吸水性，通過觀察圖2甲裝置中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，據此來回答；
（4）氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成紅棕色二氧化氮；
（5）氨氣催化氧化生成一氧化氮和水；
（6）錐形瓶內氮的氧化物與水反應生成硝酸，硝酸再與氨水反應生成硝酸銨．

解答 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加熱后反應制取氮氣，所以應選擇a裝置；
制取氫氣用稀鹽酸與鋅不需要加熱，所以應選擇裝置b；
故答案為：a；b；
（2）濃硫酸具有吸水性，氮氣和氫氣通過甲裝置，圖2甲裝置中的濃硫酸可以將氮氣和氫氣干燥，同時可以根據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）合成氨的反應為為可逆反應，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）氨催化氧化產物一氧化氮極易變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體，故答案為：有紅棕色氣體產生；
（5）氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，方程式；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（6）錐形瓶內氮的氧化物與水反應生成硝酸，硝酸再與氨水反應生成硝酸銨．所以錐形瓶內溶液含有硝酸銨，所以溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-離子；
故答案為：NH₄⁺；NO₃^-．

點評 本題為信息題，考查了氮氣、氫氣、氨氣的制備，熟悉反應原理是解題關鍵，注意依據反應物狀態(tài)和反應條件選擇合適的發(fā)生裝置，題目難度不大．