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19.某学生设计氨的催化氧化实验,并将制得的NO进一步氧化为NO2,用水吸收NO2,并检验HNO3的生成.
可供选择的固体药品有:NH4Cl、Ca(OH)2、KClO3、MnO2、NaOH
可供选择的液体药品有:浓氨水、过氧化氢、浓盐酸、水
可供选择的仪器有:如图
另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干,可供选择.设计实验时,A和B两个制气装置允许使用两次,其余装置只能使用一次.
(1)氨氧化制NO,该反应应在装置F中进行.
(2)为快速制NH3和O2,制取NH3的装置最好选择A,其化学反应方程式为NH3•H2O=NH3↑+H2O
.;制取O2的装置最好选择A,其化学反应方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(3)利用快速制NH3和O2的装置组装,各仪器按气流方向连接的正确顺序为[按装置先后顺序排列]
(4)装置C的作用是吸收多余NH3
(5)装置H中溶液变红,其原因是(用化学方程式表示)4NO2+O2+2H2O=4HNO3

分析 (1)氨气与氧气在催化剂条件下加热生成一氧化氮和水,依据反应条件和反应物状态选择装置;
(2)要快速制备氨气,则应该是将生石灰加入到浓氨水中,据此选择装置及写出方程式;
双氧水在催化剂条件下,不需要加热就会迅速产生大量氧气,据反应物状态和反应条件选择发生装置并写出方程式;
(3)快速制NH3和O2含有水蒸气,所以需要干燥,用碱石灰进行干燥,然后进入F发生成催化氧化,剩余的氨气需要用浓硫酸吸收,同时还要干燥NO,最后检验硝酸的生成,据此连接仪器;
(4)氨气与浓硫酸反应,可以用浓硫酸吸收过量的氨气;
(5)由于NO2和剩余的氧气溶于水会有硝酸生成,溶液显酸性,因此石蕊试液变为红色.

解答 解:(1)氨气与氧气在催化剂条件下加热生成一氧化氮和水,由于是两种气体之间的反应,所以根据装置的特点可知,应选择装置F制备;
故答案为:F;
 (2)要快速制备氨气,则应该是将生石灰加入到浓氨水中,所以选择的装置是A,反应的化学方程式是NH3•H2O=NH3↑+H2O;
双氧水在催化剂条件下,不需要加热就会迅速产生大量氧气,反应物状态为固体与液体,条件不加热,选择装置A;方程式为:2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H2O+O2↑;
故答案为:A;NH3•H2O=NH3↑+H2O A;2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H2O+O2↑;
(3)快速制NH3和O2含有水蒸气,所以需要干燥,用碱石灰进行干燥,然后进入F发生成催化氧化,剩余的氨气需要用浓硫酸吸收,同时还要干燥NO,最后检验硝酸的生成,所以正确的连接顺序是
故答案为:
(4)C中的浓硫酸用来吸收过来的氨气;
故答案为:吸收多余NH3
(5)由于NO2和剩余的氧气溶于水会有硝酸生成,溶液显酸性,因此石蕊试液变为红色,反应的化学方程式是:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
故答案为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3

点评 本题考查气体的制备和性质的检验,熟悉发生装置选择的依据、氨气、氧气的制备原理和性质是解题关键,题目难度中等.

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