Question

1．已知：2Na₂O₂+2H₂O→4NaOH+O₂↑某化學小組的同學設計了氨的催化氧化實驗，裝置如圖

（1）分液漏斗中氨水的濃度為9.0mol/L，先用質量分數為0.35密度為0.88g/cm³的氨水配置9，.0mol/L的氨水100mL，需要定量儀器有a、c（選填編號）
a.100mL 容量瓶   b.10mL量筒c.50mL  量筒  d．電子天平
（2）受熱時，乙中反應的化學方程式為請在該方程式中標明電子轉移的方向和數目
（3）實驗開始先加熱催化劑，當催化劑達紅熱時再打開分液漏斗活塞并移走酒精燈，可觀察到的現象有：
①平底燒瓶中不斷產生氣體，催化劑保持紅熱
②丁的燒瓶中氣體由無色轉化為紅棕色
③試管里的石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色
（4）干燥管甲中盛放堿石灰，用于吸水，干燥管丙用于吸收堿性氣體，其中盛放的試劑可能是（選填下列編號）b
a．濃硫酸        b．固態(tài)P₂O₅       c．堿石灰．

Answer 1

分析 （1）依據C=$\frac{1000ρω}{M}$計算濃氨水的物質的量濃度，再根據濃氨水稀釋前后溶質的物質的量不變計算；
（2）受熱時，乙中為氨氣和氧氣在催化劑加熱條件下發(fā)生反應生成一氧化氮和水；反應中NH₃→4NO，N元素的化合價由-3價升高為+2價，O元素化合價由0價降低到-2價；
（3）實驗開始先加熱催化劑，當催化劑達紅熱時再打開分液漏斗活塞并移走酒精燈，則生成的一氧化氮與裝置的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮氣體，二氧化氮溶于石蕊試液生成硝酸顯酸性，所以石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色，據此分析；
（4）干燥管甲的作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙為固體干燥管，為了除去過量的氨氣和水蒸汽，所以盛放的藥品為固體藥品固態(tài)P₂O₅．

解答 解：（1）濃氨水的濃度C=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×0.88g/c{m}^{3}×35%}{17g/mol}$=18.1mol/L，濃氨水稀釋前后溶質的物質的量不變，設濃氨水的體積為V，所以18.1mol/L×V=9.0mol/L×0.1L，V=0.0497L=49.7mL；所以選用100mL容量瓶和50mL量筒，
故選：a、c；
（2）受熱時，乙中為氨氣和氧氣在催化劑加熱條件下發(fā)生反應生成一氧化氮和水，方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，反應中O元素得電子，化合價降低，N元素失電子，化合價升高，轉移電子數目為20，電子轉移的方向和數目可表示為，
故答案為：；
（3）實驗開始先加熱催化劑，當催化劑達紅熱時再打開分液漏斗活塞并移走酒精燈，則生成的一氧化氮與裝置的氧氣反應生成紅棕色的二氧化氮氣體，二氧化氮溶于石蕊試液生成硝酸顯酸性，所以石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色，所以可觀察到的現象有乙中Cr₂O₃仍能保持紅熱狀態(tài)；丁的燒瓶中氣體由無色轉化為紅棕色；試管里的石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色；
故答案為：丁的燒瓶中氣體由無色轉化為紅棕色；試管里的石蕊試液由紫色變?yōu)榧t色；
（4）干燥管甲的作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙為固體干燥管，為了除去過量的氨氣和水蒸汽，干燥管丙應盛放酸性的固體干燥劑，所以盛放的藥品為無水固態(tài)P₂O₅，
故答案為：b．

點評 本題考查氨氣的催化氧化，題目難度中等，涉及溶液的配制，氣體制備、干燥（或除雜質）、性質驗證、尾氣處理，掌握常見氣體的制備原理和除雜是解題關鍵，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．