Question

8．除去工业尾气中的氮氧化合物，常用氨催化吸收法，原理是NH₃与NO_x反应生成无毒物质．某同学在实验室里采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化合物的处理过程．

Ⅰ．NH₃的制取
（1）若选择装置C制取氨气，则反应的化学方程式是2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）若选择装置G制取氨气，固体用生石灰，则分液漏斗中盛放的液体试剂是浓氨水．
Ⅱ．模拟尾气的处理
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：

（3）装置A中反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．反应过程中观察到的实验现象有铜片表面产生无色气体、铜片逐渐溶解、溶液由无色变为蓝色，圆底烧瓶中气体颜色由无色变为红棕色后又变为无色，反应由慢变快（又逐渐变慢）．
（4）装置D中的液体可换成b（填序号）．
a．H₂O          b．CCl₄    c．饱和食盐水     d．浓硫酸
（5）装置E中NO参加反应的化学方程式为6NO+4NH₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$5N₂+6H₂O．
（6）该同学所设计的实验中存在的明显缺陷是缺少有毒气体NO_x（或NO）的尾气处理（装置）．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）若选择装置C制取氨气，发生反应是实验室制备氨气的反应，利用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水；
（2）依据G装置特点，固体、液体不加热制备气体选择试剂；
Ⅱ．（3）稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等；硝酸铜溶液为蓝色，生成的NO为无色气体，易被氧气氧化成红棕色的二氧化氮，反应由慢变快，又逐渐变慢；
（4）氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂；
（5）装置E中NO和氨气反应生成氮气和水；
（6）缺少尾气处理装置，有毒气体NO_x（或NO）会污染空气．

解答 解：Ⅰ．（1）若选择装置C制取氨气，氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水，化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）G装置特点，固体、液体不加热制备气体，而实验室通常用浓氨水滴加到生石灰上制取氨气；
故答案为：浓氨水；
Ⅱ．（3）稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等，反应的离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，生成的硝酸铜溶液为蓝色，生成的NO为无色气体，易被氧气氧化成红棕色的二氧化氮，反应由慢变快，又逐渐变慢，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；溶液由无色变为蓝色，圆底烧瓶中气体颜色由无色变为红棕色后又变为无色，反应由慢变快（又逐渐变慢）；
（4）氨气可溶于氯化钠溶液、水以及硫酸中，可产生倒吸，氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂，可用CCl₄代替饱和氨水，所以b正确，
故答案为：b；
（5）装置E中NO和氨气发生氧化还原反应，反应为6NO+4NH₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$5N₂+6H₂O，
故答案为：6NO+4NH₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$5N₂+6H₂O；
（6）NO有毒，NO_x（或NO）能够造成空气污染，图示装置中缺少尾气处理装置，即缺少有毒气体NO_x（或NO）的尾气处理（装置），
故答案为：缺少有毒气体NO_x（或NO）的尾气处理（装置）．

点评 本题通过常见气体的性质及制备，考查了物质性质实验方案的设计方法，氮的氧化物的性质以及对环境的影响，题目难度中等，做题时注意实验的原理和目的，牢固掌握实验方法和实验基本操作为解答该类题目的前提．