Question

14．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(jīng)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．
（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用有干燥氣體、使氣體混合均勻、控制氫氣和氮氣的流速．
（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（“會”或“不會”）發(fā)生倒吸，原因是：因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮、氫兩種氣體．
（4）用如圖2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：說明氨的氧化反應是一個放熱反應，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是：有紅棕色氣體產(chǎn)生、產(chǎn)生白煙．用化學方程式解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因2NO+O₂=2NO₂3NO₂+H₂O=2HNO₃+NONH₃+HNO₃=NH₄NO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物的狀態(tài)與反應條件選擇發(fā)生裝置；
（2）甲裝置的作用有將氣體混合均勻、控制氫氣和氮氣的流速、干燥氣體；
（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）氨的氧化反應是一個放熱反應；生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與氨氣反應生成白色固體硝酸銨．

解答 解：（1）制備氨氣的反應原理：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+2H₂0+NaCl，該反應為溶液加熱制備氣體，發(fā)生裝置選擇a；
故選：a；
（2）甲裝置的作用有將氣體混合均勻、控制氫氣和氮氣的流速、干燥氣體；
故答案為：將氣體混合均勻、控制氫氣和氮氣的流速；
（3）合成氨的反應為：N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃，該反應為可逆反應，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）氨的氧化反應是一個放熱反應，放出的熱使鉑絲保持紅熱，錐形瓶中生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮，方程式為：2NO+O₂=2NO₂，二氧化氮為紅棕色氣體，二氧化氮與水反應生成硝酸，方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，硝酸與氨氣反應生成白色固體硝酸銨，方程式：NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
故答案為：說明氨的氧化反應是一個放熱反應；有紅棕色氣體產(chǎn)生；2NO+O₂=2NO₂  3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO  NH₃+HNO₃=NH₄NO₃．

點評 本題考查了氣體的制備原理和性質(zhì)，明確氮及其化合物的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．