Question

實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下，氣體混合的裝置如圖甲所示，合成氨的裝置如圖乙所示，氨吸收和氨氧化的裝置如圖丙所示．

（1）已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)猓畡t制取氮?dú)獾难b置為

 

（從圖A、B、C中選擇，下同），制取氫氣的裝置為

 

．
（2）甲裝置的作用除了使氣體充分混合外，還有①

 

、②

 

．
（3）乙裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．其中催化劑為Fe粉，它能否用Fe₂O₃代替？

 

．說明理由．

 

．
（4）丙裝置吸收一段時(shí)間氨氣后，再通入空氣，同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入到錐形瓶內(nèi)，可觀察到：有紅棕色氣體和白煙生成，請用化學(xué)方程式說明催化氧化后，產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因：

 

；

 

，

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氨的制取和性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)�，是溶液與溶液反應(yīng)，選擇C裝置；制取氫氣不需要加熱，應(yīng)選用A裝置；
（2）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮?dú)夂蜌錃飧稍铮�同時(shí)可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量，混合氣體；
（3）根據(jù)合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)分析；
（4）氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易與空氣中的氧氣變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮和水反�?yīng)生成硝酸和一氧化氮，硝酸會(huì)和氨水反應(yīng)生成硝酸銨．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)�，是溶液與溶液反應(yīng)，應(yīng)選擇C裝置，制取氫氣不需要加熱，應(yīng)選用A裝置；
故答案為：C；A；
（2）氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮?dú)夂蜌錃飧稍�，同時(shí)可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量，混合氣體，
故答案為：干燥氣體；通過觀察氣泡控制氣體比例和氣流速度；
（3）合成氨的化學(xué)方程式為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃，H₂能還原Fe₂O₃成Fe，照樣起到催化作用，故答案為：N₂+3H₂

催化劑   .

高溫高壓

2NH₃；能；因?yàn)镠₂能還原Fe₂O₃成Fe；
（4）氨的催化氧化反應(yīng)產(chǎn)物是一氧化氮和水，一氧化氮極易與空氣中的氧氣變?yōu)槎�氧化氮，二氧化氮和水反�?yīng)生成硝酸和一氧化氮，硝酸會(huì)和氨水反應(yīng)生成硝酸銨（白煙），涉及的反應(yīng)為2NO+O₂=2NO₂、3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、HNO₃+NH₃=NH₄NO₃，故答案為：2NO+O₂=2NO₂；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、HNO₃+NH₃=NH₄NO₃．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于氨氣的綜合題目，解答時(shí)需理清相關(guān)物質(zhì)與氨氣反應(yīng)的原理，難度中等．