Question

7．氮及其化合物在生产、生活中有着非常重要的作用．题中相关的实验装置如下：

（1）实验室制取干燥的氨气的反应方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；可选择上图中的装置a、b、c中的c（填代号）来制取．
（2）实验室通过使用氮气和氢气模拟工业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反应制取氮气．
①写出上述制取氮气的反应的化学方程式：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O．
②写出乙装置中氨的催化氧化的化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
③反应结束后锥形瓶内溶液中的含氮元素的离子有NH₄⁺；NO₃^-（填离子符号）．
（3）农村有句谚语--雷雨肥庄稼，即雷雨时自然界发生了一系列的反应，合成了植物生长需要的氮肥，有利于植物生长．这其中使游离态的氮直接转化为化合态的氮的化学反应方程式为
N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO．
（4）目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，该化学反应方程式为
CO+NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+CO₂．

Answer 1

分析 （1）实验室是利用固体氢氧化钙和氯化铵固体加热反应生成氨气，选择仪器应是固体和固体加热制备气体的装置，在大试管中加热实现气体制取；
（2）①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反应制取氮气，反应生成氮气、氯化钠和水；
②氨的催化氧化生成一氧化氮和水；
③根据溶液的组成来确定含有的离子，氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，一氧化氮极易变为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵；
（3）氮气和氧气放电条件下反应生成一氧化氮；
（4）CO和NO在催化剂作用下反应生成无污染的二氧化碳和氮气．

解答 解：（1）实验室是利用固体氢氧化钙和氯化铵固体加热反应生成氨气，反应的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，选择仪器应是固体和固体加热制备气体的装置，图中c装置符合，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；c；
（2）①实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO₂）溶液与饱和氯化铵溶液经加热反应制取氮气，反应生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O，故答案为：NaNO₂+NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N₂↑+2H₂O；
②氨的催化氧化反应，-3价的氮为氧化成+2价，产物是一氧化氮和水，反应方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；
③氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，一氧化氮极易变为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵，溶液中会存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-，
故答案为：NH₄⁺；NO₃^-；
（3）氮气和氧气放电条件下反应生成一氧化氮，反应的化学方程式为：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO，
故答案为：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO；
（4）在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，该化学反应方程式为：CO+NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+CO₂，
故答案为：CO+NO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+CO₂．

点评 本题是一道关于氨气的制取和性质知识的综合题目，要求学生具有分析和解决问题的能力，综合性强．主要是装置选择分析、反应方程式的书写，题目难度中等．