Question

9．氨与硝酸都是氮的重要化合物，在工农业生产中有广泛应用．完成下列填空：实验室设计了如图1示的实验装置，进行“氨的催化氧化”等实验．

（1）A处是气体发生装置，A中所用试剂只能从下列物质中选取：
①硝酸铵　　②碳酸氢铵　③氯化铵　④熟石灰　⑤氢氧化钠
若A中制取气体时只用了一种试剂，该试剂可以是②（选填上述编号），此时A处的装置应为d（选图2编号）．

至此，完成了对图1中装置的补充．某同学从安全与环保的角度考虑，该装置存在两处明显的缺陷，你认为这两处缺陷是D中液体可能会倒吸、缺少尾气处理装置，会污染环境．
（2）写出图1装置B中发生反应的化学方程式（写一个即可）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；在图1中，若A、B处试剂足量，则装置E中发生反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（3）写出图1装置C中发生反应的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）铵盐受热分解产生氨气，过氧化钠可以吸收二氧化碳，根据药品的状态和反应条件选择合适的装置；
氨气极易溶于水，实验会倒吸，氨气有毒，需要尾气处理；
（2）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，与水反应生成氢氧化钠和氧气，据此写出反应的方程式；装置E中氧气足量，NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，据此写出反应的离子方程式；
（3）装置C中氨气与氧气催化氧化生成氨气和水，据此写出反应的方程式．

解答 解：（1）铵盐受热分解产生氨气，过氧化钠在此装置中可以吸收二氧化碳和水，所以制取氨气的药品可以用NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，药品均为固体，选择的装置符合加热固体制气体，应该选用d装置；
氨气极易溶于水，该装置会发生倒吸，应该在装置C与D之间增加一个防倒吸装置；氨气有毒，缺少尾气处理装置，会污染环境，需要尾气处理，要在D后增加一个尾气吸收装置，
故答案为：②；d；D中液体可能会倒吸；缺少尾气处理装置，会污染环境；
（2）图1装置B中过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
在图1中，若A、B处试剂足量，则NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，生成的硝酸能够与铜片反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂（Na₂O₂与水或Na₂O₂与CO₂的反应写一个即可）；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）图1装置C中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O．

点评 本题考查了氨气的制取和性质，题目难度中等，明确氨气的性质及制备原理为解答关键，注意掌握化学实验基本操作方法，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力．