Question

硝酸是一种重要的化工原料，主要用于化肥、火药、染料、制药、塑料等产品的生产．如图所示为以氨为主要原料制备硝酸的实验装置示意图（夹持装置已经省略）．

请完成下列问题：
（1）制氨装置最好选择（填相应字母）______．
（2）写出装置E中发生反应的化学方程式______．
（3）图中A、B、C、D四种制备氨的方法中不合理的是______．
（4）装置I、J的作用是______、______．
（5）你认为本套装置中______（填“是或否”）存在不足？如果你认为存在不足，请提出合理的改进措施______．

Answer 1

解：（1）装置C通过通入热的空气得到氨气的同时也通入了氨气催化氧化的氧气，节约原料，又具备了氨气的催化氧化的反应物，实验操作简单，
故答案为：C；
（2）装置是制备硝酸的关键步骤氨气的催化氧化，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂═4NO+6H₂O；
（3）制备氨气A是实验室制备方法，B装置加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，试管口处氨气和氯化氢反应重新生成氯化铵，C是利用热空气使一水合氨分解生成氨气，同时提供催化氧化需要的氧气，D是快速制氨气，利用浓氨水滴入固体氢氧化钠再溶解过程中放热使一水合氨分解生成氨气，故答案为：B；
（4）装置I是利用石蕊试液吸收二氧化氮生成硝酸同时检验硝酸的生成，J是吸收反应后剩余的氮氧化物，防止污染空气，故答案为：检验硝酸的生成；吸收多余的尾气，防止污染空气；
（5）反应过程中的生成氧化氮气体可以通入氧气使之反应完全吸收反应生成硝酸；可以在I装置连接一吸有氧气的注射器，故答案为：是；将I装置连接一吸有氧气的注射器．
分析：（1）装置C通过通入热的空气得到氨气的同时也通入了氨气催化氧化的氧气，节约原料，又具备了氨气的催化氧化的反应物；
（2）E中是氨气的催化氧化为一氧化氮和水；
（3）制备氨气A是实验室制备方法，B装置加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，试管口处氨气和氯化氢反应重新生成氯化铵，C可以提供氧气和氨气发生反应，D是快速制氨气，利用浓氨水滴入固体氢氧化钠再溶解过程中放热使一水合氨分解生成氨气；
（4）依据装置I、J中的试剂和作用分析，作用是检验生成的硝酸和吸收反应过程中剩余的氮氧化物等污染气体；
（5）装置中生成的一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮溶于水生成硝酸，为使一氧化氮完全转化为硝酸，可以通入氧气实现．
点评：本题考查了硝酸制备的实验装置分析判断，制备硝酸的反应流程和装置选择原则，题目难度中等．