Question

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO₂）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

（1）从右图中选择制取气体的合适装置：氮气         、氢气         。

（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有            、          。

（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，         （“会”或“不会”）发生倒吸，原因是：                    。

（4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：                                     ，锥形瓶中还可观察到的现象是：                                             。

（5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式：                                    

（6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H^＋、OH^－、        、       离子。

Answer 1

（1）a、b

（2）干燥气体  控制氢气和氮气的流速

（3）不会  因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体

（4）说明氨的氧化反应是一个放热反应 ；  有红棕色气体产生

 

（5）4NH₃+5O₂            4NO+6H₂O

（6）NH₄⁺  ； NO₃^-   

解析:

（1）制取N₂应选液＋液（加热）装置，所以选取a

制取H₂应选取固＋液体（不加热）装置，所以选取b

（2）浓硫酸具有吸水性，所以可做干燥剂；再仔细观察通H₂与通N₂的导管伸入到浓硫酸中的深度一样，有利于观察气泡情况。有利于控制氢气和氮气的流速。

（3）此题很多同学可能会不加思考就答“会”发生倒吸。但稍加思考一下就知道，这是实验室模拟合成氨，在常压下进行合成氨实验，转化率较小，所以混合气体中含有大量难溶于水的氢气和氮气，不能发生倒吸

（4）审题时抓住关键字“铂丝保持红热”，只能靠自身反应来维持。不难答出氨的氧化反应是一个放热反应。产生的一氧化氮与氧气会继续反应产生红棕色的二氧化氮气体。

（5）从氨气与水反应及氨水的电离都是一个可逆反应很容易想到溶液中还有铵根离子，又因为产生的二氧化氮气体可溶于水产生硝酸根离子。从另一个角度去考虑，二氧化氮气体与氨水反应既能产生铵根离子，又能产生硝酸根离子