Question

8．除去工業(yè)尾氣中的氮氧化合物，常用氨催化吸收法，原理是NH₃與NO_x反應(yīng)生成無毒物質(zhì)．某同學(xué)在實驗室里采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化合物的處理過程．

Ⅰ．NH₃的制取
（1）若選擇裝置C制取氨氣，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（2）若選擇裝置G制取氨氣，固體用生石灰，則分液漏斗中盛放的液體試劑是濃氨水．
Ⅱ．模擬尾氣的處理
選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置，回答有關(guān)問題：

（3）裝置A中反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．反應(yīng)過程中觀察到的實驗現(xiàn)象有銅片表面產(chǎn)生無色氣體、銅片逐漸溶解、溶液由無色變?yōu)樗{色，圓底燒瓶中氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色后又變?yōu)闊o色，反應(yīng)由慢變快（又逐漸變慢）．
（4）裝置D中的液體可換成b（填序號）．
a．H₂O          b．CCl₄    c．飽和食鹽水     d．濃硫酸
（5）裝置E中NO參加反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO+4NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N₂+6H₂O．
（6）該同學(xué)所設(shè)計的實驗中存在的明顯缺陷是缺少有毒氣體NO_x（或NO）的尾氣處理（裝置）．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）若選擇裝置C制取氨氣，發(fā)生反應(yīng)是實驗室制備氨氣的反應(yīng)，利用氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水；
（2）依據(jù)G裝置特點，固體、液體不加熱制備氣體選擇試劑；
Ⅱ．（3）稀硝酸具有強氧化性，與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等；硝酸銅溶液為藍色，生成的NO為無色氣體，易被氧氣氧化成紅棕色的二氧化氮，反應(yīng)由慢變快，又逐漸變慢；
（4）氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑；
（5）裝置E中NO和氨氣反應(yīng)生成氮氣和水；
（6）缺少尾氣處理裝置，有毒氣體NO_x（或NO）會污染空氣．

解答 解：Ⅰ．（1）若選擇裝置C制取氨氣，氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣和水，化學(xué)方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）G裝置特點，固體、液體不加熱制備氣體，而實驗室通常用濃氨水滴加到生石灰上制取氨氣；
故答案為：濃氨水；
Ⅱ．（3）稀硝酸具有強氧化性，與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，生成的硝酸銅溶液為藍色，生成的NO為無色氣體，易被氧氣氧化成紅棕色的二氧化氮，反應(yīng)由慢變快，又逐漸變慢，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；溶液由無色變?yōu)樗{色，圓底燒瓶中氣體顏色由無色變?yōu)榧t棕色后又變?yōu)闊o色，反應(yīng)由慢變快（又逐漸變慢）；
（4）氨氣可溶于氯化鈉溶液、水以及硫酸中，可產(chǎn)生倒吸，氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑，可用CCl₄代替飽和氨水，所以b正確，
故答案為：b；
（5）裝置E中NO和氨氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)為6NO+4NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N₂+6H₂O，
故答案為：6NO+4NH₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{高溫}$5N₂+6H₂O；
（6）NO有毒，NO_x（或NO）能夠造成空氣污染，圖示裝置中缺少尾氣處理裝置，即缺少有毒氣體NO_x（或NO）的尾氣處理（裝置），
故答案為：缺少有毒氣體NO_x（或NO）的尾氣處理（裝置）．

點評 本題通過常見氣體的性質(zhì)及制備，考查了物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計方法，氮的氧化物的性質(zhì)以及對環(huán)境的影響，題目難度中等，做題時注意實驗的原理和目的，牢固掌握實驗方法和實驗基本操作為解答該類題目的前提．