Question

15．NH₃和NO_x在催化剂作用下可转变为N₂和H₂O，这是目前硝酸厂尾气治理所普遍采用的一种方法，为了提高NO的转化率实际操作中用过量的氨气．某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率．（已知：浓硫酸在常温下不氧化NO气体）．

（1）装置③可以选的干燥剂为：b（选填序号，下同）；
a．浓硫酸    b．碱石灰    c．无水氯化钙
（2）若实验室只提供浓氨水和生石灰两种试剂，你会选择下图B或C装置来制取氨气；下图装置C中盛放固体药品的仪器名称是锥形瓶．

（3）写出装置⑤中反应的化学方程式6NO+4NH₃$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N₂+6H₂O；该反应中的氧化剂是NO．
（4）实验室在用装置D制取较纯NO过程中，先在试管中加入2～3粒石灰石，注入适量稀硝酸，反应一段时间后，再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应，加入石灰石的作用产生二氧化碳排尽装置中的空气，防止氧化NO．
（5）实验完成后，检验装置⑥中NH₄⁺的存在需要浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸．
（6）已知NO与FeSO₄溶液反应形成棕色可溶性的[Fe（NO）]SO₄，装置⑥中，小段玻璃管的作用是防倒吸；装置⑦的作用是除去NO和检验氨气是否除尽，若氨气未除尽观察到的实验现象是⑦中溶液变浑浊．

Answer 1

分析 （1）装置③干燥氨气选择和氨气不反应、不能溶解氨气的干燥剂；
（2）浓氨水和生石灰两种试剂制备氨气，可以利用浓氨水滴入生石灰中溶解放热一水合氨分解生成氨气，也可以加热氨水生成氨气；装置C为锥形瓶；
（3）NO与氨气反应生成氮气和水；反应中NO中的N元素得电子化合价降低；
（4）利用稀硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体充满试管，避免生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化；
（5）检验铵根离子用浓的氢氧化钠和湿润的红色石蕊试纸；
（6）防止倒吸；装置⑦是用来检验氨气是否除净的装置，若氨气有剩余，在溶液中会生成沉淀．

解答 解：（1）装置③干燥氨气选择和氨气不反应、不能溶解氨气的干燥剂；
a．浓硫酸和氨气反应，不能干燥氨气，故a不符合；
b．碱石灰是碱性干燥剂，可以干燥氨气，故b符合；
c．无水氯化钙会和氨气结合不能干燥氨气，故c不符合；
故答案为：b．
（2）浓氨水和生石灰两种试剂制备氨气，可以利用浓氨水滴入生石灰中溶解放热一水合氨分解生成氨气，也可以加热氨水生成氨气，反应的化学方程式为：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;CaO\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O或NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，则可以选择装置B或C；
故答案为：B或C；
（3）在加热和催化剂条件下，NO与氨气反应生成氮气和水，其反应的方程式为：6NO+4NH₃$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N₂+6H₂O；反应中NO中的N元素得电子化合价降低，则NO为氧化剂；
故答案为：6NO+4NH₃$\frac{\underline{催化剂}}{△}$5N₂+6H₂O；NO；
（4）利用稀硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体充满试管，把装置中的空气排净，可以避免生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化；
故答案为：产生二氧化碳排尽装置中的空气，防止氧化NO；
（5）检验铵根离子先加浓的氢氧化钠，产生的氨气再用湿润的红色石蕊试纸检验；
故答案为：湿润的红色石蕊；
（6）装置⑥中，小段玻璃管的作用是防止氨气易溶于水发生倒吸现象；装置⑦是用来检验氨气是否除净的装置，硫酸亚铁和氨气反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，若氨气未除净，⑦中溶液中会生成氢氧化亚铁沉淀，则溶液变浑浊；
故答案为：防倒吸；⑦中溶液变浑浊．

点评 本题考查了物质性质的实验验证和反应现象的判断应用，注意掌握常见气体的制备原理和方法以及常见物质的检验方法，题目难度中等，侧重于考查学生的实验探究能力和对基础知识的综合应用能力．