Question

【题目】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:

(1)用消石灰和氯化铵固体制备NH3

①NH3的发生装置应选择上图中的_______(填序号),制备NH3的化学方程式为______。

②欲收集一瓶干燥的NH3,选择上图中的装置，其连接顺序为:发生装置→_________(按气流方向，用小写字母表示)。

(2)研究NH3与NO2的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K1,推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中	①Y管中__________	②反应的化学方程式 _______________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温	Y管中有少量水珠	生成的气态水凝聚
打开K2	溶液倒吸入Y管	③________________

Answer 1

【答案】A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O c→d→f→e→i 颜色变浅 8NH3+6NO27N2+12H2O 当产物H2O变为液态时，反应过程中气体分子数(气体物质的量)减少，恢复原体积时装置中气压小于大气压，溶液会倒吸。

【解析】

根据实验室制氨气原理选择装置并连接，又据NH3还原NOx生成N2的反应分析实验现象。

(1)①加热消石灰和氯化铵固体制备NH3，气体发生装置应选择固固加热制气型装置A，制备NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。

②上述方法制得的氨气中含有少量水蒸气，要收集干燥的NH3，需用C装置进行干燥，再用D装置收集。NH3会污染空气又极易溶于水，使用F装置吸收多余氨气并防止倒吸。装置的连接顺序为：发生装置→c→d→f→e→i。

(2)①注射器X中的NH3缓慢进入Y管中，与红棕色的NO2反应生成N2和水，使气体颜色变浅。②配平得化学方程式8NH3+6NO27N2+12H2O。

③当注射器活塞回到原处、装置恢复到室温（生成的水为液体）时，因反应使气体物质的量减少，此时装置内气体压强比反应前小，打开K2，Z中NaOH溶液会倒吸至Y中。