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某版本的化学教材中安排了如图所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略).在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2,另一侧用NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液反应制取N2,N2和H2混合通过还原铁粉来合成NH3,再将产生的气体通入酚酞试液中,若酚酞试液变红,即说明产生了氨气.某课外活动小组通过查阅资料和多次实验,得到了如下信息:
信息一:NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生了如下反应:
2NH3+N2O3→2N2+3H2O
NaNO2+NH4CI→NH4NO2+NaCI
NH4NO2→NH3+HNO2
2HNO2→N2O3+H2O
信息二:不同体积比的N2、H2混合气体在相同实验条件下合成氨,使酚酞试液变红所需要的时间如下:
N2和H2的体积比 5:1 3:1 1:1 1:3 1:5
酚酞变红所需时间/min 8~9 7~8 6~7 3~4 9~10
据此回答下列问题:
(1)Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2

(2)石棉绒的作用是
增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分
增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分

(3)课外小组的同学们认为,该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是
从分步反应可知,产生N2的过程中,有可能直接产生氨气
从分步反应可知,产生N2的过程中,有可能直接产生氨气
,请你另设计一个简单的实验验证你的理由
将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热,产生的气体直接通入酚酞试液,若酚酞试液变红,则说明理由成立;否则,说明理由不成立.
将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热,产生的气体直接通入酚酞试液,若酚酞试液变红,则说明理由成立;否则,说明理由不成立.

欲解决这一问题,可以选用下图中的
装置连接在原装置中的
A
A
B
B
之间.

(4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为
1:3
1:3
比较适宜;但该装置还难以实现此目的,原因是
无法控制通入B中N2和H2的体积比
无法控制通入B中N2和H2的体积比

(5)实验过程中通入试管C中的气体的成分有
氨气、水蒸气、氮气
氨气、水蒸气、氮气
分析:(1)Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(2)石棉绒的作用是 增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分.
(3)课外小组的同学们认为,该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,分析得出此结论的理由;设计一个简单的实验验证你的理由;
(4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为 1:3比较适宜;但无法测量气体体积,该装置还难以实现此目的.
(5)有题目信息,推测实验过程中通入试管C中的气体的成分.
解答:解:(1)Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(2)石棉绒的作用是增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分.
(3)课外小组的同学们认为,该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是:从分步反应可知,产生N2的过程中,有可能直接产生氨气,另设计一个简单的实验验证你的理由:将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热,产生的气体直接通入酚酞试液,若酚酞试液变红,则说明理由成立;否则,说明理由不成立;欲解决这一问题,可以选用下图中的③装置连接在原装置中的A和B之间.
(4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为 1:3比较适宜;但该装置还难以实现此目的,原因是无法控制通入B中N2和H2的体积比.
(5)实验过程中通入试管C中的气体的成分有氨气、水蒸气、氮气.
故答案为:(1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(2)增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分.
(3)从分步反应可知,产生N2的过程中,有可能直接产生氨气.
将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热,产生的气体直接通入酚酞试液,若酚酞试液变红,则说明理由成立;否则,说明理由不成立.    ③;   A,B
(4)1:3;   无法控制通入B中N2和H2的体积比.
(5)氨气、氮气、水蒸气
点评:此题是相关知识的考查,解题的关键是根据题中提供的信息结合已有的知识进行分析,属常规性基础拓展考查题,考查学生的知识迁移运用能力.
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某版本的化学教材中安排了如图所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略).在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2,另一侧用NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液反应制取N2,N2和H2混合通过还原铁粉来合成NH3,再将产生的气体通入酚酞试液中,若酚酞试液变红,即说明产生了氨气.某课外活动小组通过查阅资料和多次实验,得到了如下信息:
信息一:NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生了如下反应:
2NH3+N2O3→2N2+3H2O
NaNO2+NH4CI→NH4NO2+NaCI
NH4NO2→NH3+HNO2
2HNO2→N2O3+H2O
信息二:不同体积比的N2、H2混合气体在相同实验条件下合成氨,使酚酞试液变红所需要的时间如下:
N2和H2的体积比5:13:11:11:31:5
酚酞变红所需时间/min8~97~86~73~49~10
据此回答下列问题:
(1)Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为______.
(2)石棉绒的作用是______.
(3)课外小组的同学们认为,该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是______,请你另设计一个简单的实验验证你的理由______;
欲解决这一问题,可以选用下图中的______装置连接在原装置中的______和______之间.

(4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为______比较适宜;但该装置还难以实现此目的,原因是______.
(5)实验过程中通入试管C中的气体的成分有______.

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