Question

實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知實驗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)制取氮氣．

（1）從圖1中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣

a

、氫氣

b

（2）氮氣和氫氣通過圖2甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有

干燥氣體

、

控制氫氣和氮氣的流速

（3）氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨，

不會

（“會”或“不會”）發(fā)生倒吸，原因是：

因為混合氣體中含大量的不溶于水的氮氣和氫氣

．
（4）寫出乙裝置中氨催化氧化的化學(xué)方程式：

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O

（5）反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H⁺、OH^-、

NH₄⁺，

、

NO₃^-

離子．

Answer 1

分析：（1）可根據(jù)制取氣體的藥品狀態(tài)和條件選擇合適的制取儀器；
（2）通過觀察甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量；
（3）合成氨的反應(yīng)是可逆的，還會有一些氮氣、氫氣存在，據(jù)此來回答；
（4）氨的催化氧化生成一氧化氮和水；
（5）根據(jù)溶液的組成來確定含有的離子．

解答：解：（1）實驗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)制取氮氣，是溶液與溶液反應(yīng)，可以選擇a，實驗室里用金屬鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，是固體和液體反應(yīng)，可以選擇裝置b，
故答案為：a；b；
（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置中的濃硫酸可以將氮氣和氫氣干燥，同時可以根據(jù)甲裝置中冒氣泡的速率來控制氣體流量，故答案為：干燥氣體；控制氫氣和氮氣的流速；
（3）合成氨的反應(yīng)為：N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，還會有一些氮氣、氫氣存在，這樣會緩解氨氣極易溶于水導(dǎo)致的氣壓差，不會倒吸，故答案為：不會；因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣兩種氣體；
（4）根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)進行分析，氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨的催化氧化反應(yīng)為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（5）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，所以硝酸的存在會和氨水反應(yīng)生成硝酸銨，溶液中會存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-，故答案為：NH₄⁺；NO₃^-．

點評：本題是一道關(guān)于氨氣的綜合題目，解答時需理清相關(guān)物質(zhì)與氨氣反應(yīng)的原理，難度大．