如圖1所示“合成氨”的演示實驗(夾持儀器均已省略).在Y形管的一側(cè)用Zn粒和稀H
2SO
4反應(yīng)制取H
2,另一側(cè)用NaNO
2固體和NH
4Cl飽和溶液反應(yīng)制取N
2,N
2和H
2混合后通過還原鐵粉來合成NH
3,再將產(chǎn)生的氣體通入酚酞試液中,若酚酞試液變紅,則說明產(chǎn)生了氨氣.
某課外活動小組通過查閱資料和多次實驗,得到了如下信息:
信息一:NaNO
2固體和飽和NH
4Cl溶液混合加熱的過程中發(fā)生如下反應(yīng):
①NaNO
2+NH
4Cl→NH
4NO
2+NaCl
②NH
4NO
2→NH
3+HNO
2③2HNO
2→N
2O
3+H
2O
④2NH
3+N
2O
3→2N
2+3H
2O
信息二:查閱資料,不同體積比的N
2、H
2 混合氣體在相同實驗條件下合成氨,使酚酞試液變紅所需要的時間如下:
N2和H2的體積比 |
5:1 |
3:1 |
1:1 |
1:3 |
1:5 |
酚酞變紅色所需時間/min |
8~9 |
7~8 |
6~7 |
3~4 |
9~10 |
據(jù)此回答下列問題:
(1)Y形管左側(cè)管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
.
(2)鐵粉撒在石棉絨上的目的是
.
(3)課外活動小組的同學(xué)們認(rèn)為,該實驗中即使酚酞變紅也不能說明N
2和H
2反應(yīng)合成了NH
3,得出此結(jié)論的理由是
,請你另設(shè)計一個簡單的實驗驗證你的理由
.欲解決這一問題,可以選用圖2中的
裝置連接在原裝置中的
和
之間.
(4)在上述實驗過程中,為盡快觀察到酚酞試液變紅的實驗現(xiàn)象,應(yīng)該控制N
2和H
2的體積比為
比較適宜;但該裝置還難以實現(xiàn)此目的,原因是
.
(5)實驗過程中通入試管C中的氣體成分有
.