Question

8．氨氣和NO可在催化劑作用下轉化為氮氣和水，用如圖所示裝置可實現反應并測定NO的轉化率

已知FeSO₄溶液能吸收NO生成可溶性的Fe（NO）SO₄（棕色），請回答下列問題：
（1）實驗室制備氨氣的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O
（2）配制5%FeSO₄溶液使用的儀器除天平、藥匙、量筒、燒杯外，還需要玻璃棒
（3）裝置B中粗玻璃管的作用是防止氨氣易溶于水發生倒吸，裝置C的作用是干燥
（4）反應開始后發現裝置B的廣口瓶中有白色沉淀生成，寫生成該沉淀的離子方程式：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺
（5）若參加反應的NO為2.688L（標準狀況，下同），氨氣過量，最先收集到2.016LN₂，則裝置A中NO的轉化率為90%．

Answer 1

分析 （1）實驗室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體方法制取氨氣；
（2）配制5%FeSO₄溶液在溶解固體時，需要用到玻璃棒攪拌；
（3）氨氣易溶于水，導管直接插入硫酸亞鐵溶液中容易發生倒吸；生成的氮氣中含有水蒸氣，應進行干燥；
（4）硫酸亞鐵與一水合氨反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀和銨根離子；
（5）氨氣與一氧化氮反應的化學方程式6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，依據方程式計算解答．

解答 解：（1）實驗室制取氨氣是用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱生成氨氣和氯化鈣、水，其化學方程式是：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）配制5%FeSO4溶液在溶解固體時，需要用到玻璃棒攪拌，所以還缺少的儀器：玻璃棒；
（3）氨氣易溶于水，導管直接插入硫酸亞鐵溶液中容易發生倒吸，所以裝置B中粗玻璃管的作用是防止氨氣易溶于水發生倒吸；
生成的氮氣中含有水蒸氣，通過盛有濃硫酸的洗氣瓶可以吸收氮氣中的水蒸氣；
故答案為：防止氨氣易溶于水發生倒吸；干燥；
（4）硫酸亞鐵與一水合氨反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀和銨根離子，離子方程式：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
故答案為：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（5）氨氣與一氧化氮反應的化學方程式6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，
則：6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O
         6                 5
        V               2.016L   
解得V=2.4129L；
則裝置A中NO的轉化率為：$\frac{2.4129L}{2.688L}$×100%=90%；
故答案為：90%．

點評 本題通過NO的轉化率測定實驗，考查了氨氣的實驗室制備原理、氨氣、一氧化氮的性質，明確實驗原理及物質的性質是解題關鍵，題目難度中等．