Question

某課外活動(dòng)小組利用下圖裝置進(jìn)行氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)．圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去．氣唧是一種可用手?jǐn)D壓向體系連續(xù)鼓入空氣的橡皮球．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先加熱乙裝置玻璃管中的銅絲，約1分鐘后用氣唧鼓入空氣，此時(shí)銅絲即呈紅熱狀態(tài)．若把乙裝置中酒精燈撤走，控制好鼓氣速度，銅絲能長時(shí)間保持紅熱狀態(tài)直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束．
①銅絲能長時(shí)間保持紅熱，說明氨的催化氧化反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
②丙中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

，丁中的現(xiàn)象是

 

．
③本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵就是控制好鼓氣速度，若鼓氣速度過快則會(huì)因氣流過大，帶走過多熱量，難以保證反應(yīng)所需溫度，導(dǎo)致反應(yīng)停止；若鼓氣速度過慢則會(huì)

 

；定量控制鼓氣速度的簡便方法是

 

．
（2）實(shí)際利用本裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，丙中經(jīng)常出現(xiàn)白煙，其化學(xué)式為

 

，為避免白煙的出現(xiàn)，可對該裝置進(jìn)行的改進(jìn)措施是

 

．

Answer 1

分析：（1）①銅絲能長時(shí)間保持紅熱，說明氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)；氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水；
②NO遇到氧氣變紅棕色；二氧化氮溶于水生成硝酸；
③若鼓氣速度過慢，氨的催化氧化反應(yīng)放熱太少，達(dá)不到反應(yīng)所需溫度反應(yīng)停止；根據(jù)甲中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)來控制氣流；
（3）多余的氨氣與二氧化氮及水蒸氣反應(yīng)生成NH₄NO₃，使氨氣與二氧化氮干燥，可避免白煙的出現(xiàn)；

解答：解：（1）①銅絲能長時(shí)間保持紅熱，說明氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量給銅絲持續(xù)加熱；氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮和水，其反應(yīng)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；故答案為：放熱；4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
②丙中的NO遇到氧氣生成紅棕色的二氧化氮；丁中二氧化氮溶于水生成硝酸，硝酸使紫色石蕊試液變紅，故答案為：出現(xiàn)紅棕色氣體；紫色石蕊試液變紅；
③若鼓氣速度過慢，氨的催化氧化反應(yīng)放熱太少，達(dá)不到反應(yīng)所需溫度反應(yīng)停止；甲中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)越多，氣流速度越大；
故答案為：因氣流太小，反應(yīng)放熱太少，達(dá)不到反應(yīng)所需溫度，導(dǎo)致反應(yīng)逐漸停止；控制好甲中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)；
（3）在丙中二氧化氮與水蒸氣反應(yīng)生成硝酸，硝酸再與剩余的氨氣反應(yīng)NH₄NO₃，使氨氣與二氧化氮干燥，可避免白煙的出現(xiàn)；
故答案為：NH₄NO₃；在乙、丙兩裝置之間加裝一個(gè)裝有堿石灰的干燥管．

點(diǎn)評：本題考查了氨的催化氧化實(shí)驗(yàn)，同時(shí)涉及了一氧化氮、二氧化氮及硝酸的性質(zhì)，題目難度中等．