Question

9．氨與硝酸都是氮的重要化合物，在工農業生產中有廣泛應用．完成下列填空：實驗室設計了如圖1示的實驗裝置，進行“氨的催化氧化”等實驗．

（1）A處是氣體發生裝置，A中所用試劑只能從下列物質中選取：
①硝酸銨　�、谔妓釟滗@�、勐然�銨�、苁焓�灰�、輾溲趸�鈉
若A中制取氣體時只用了一種試劑，該試劑可以是②（選填上述編號），此時A處的裝置應為d（選圖2編號）．

至此，完成了對圖1中裝置的補充．某同學從安全與環保的角度考慮，該裝置存在兩處明顯的缺陷，你認為這兩處缺陷是D中液體可能會倒吸、缺少尾氣處理裝置，會污染環境．
（2）寫出圖1裝置B中發生反應的化學方程式（寫一個即可）2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；在圖1中，若A、B處試劑足量，則裝置E中發生反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（3）寫出圖1裝置C中發生反應的化學方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）銨鹽受熱分解產生氨氣，過氧化鈉可以吸收二氧化碳，根據藥品的狀態和反應條件選擇合適的裝置；
氨氣極易溶于水，實驗會倒吸，氨氣有毒，需要尾氣處理；
（2）過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，據此寫出反應的方程式；裝置E中氧氣足量，NO與氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，硝酸與銅反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，據此寫出反應的離子方程式；
（3）裝置C中氨氣與氧氣催化氧化生成氨氣和水，據此寫出反應的方程式．

解答 解：（1）銨鹽受熱分解產生氨氣，過氧化鈉在此裝置中可以吸收二氧化碳和水，所以制取氨氣的藥品可以用NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，藥品均為固體，選擇的裝置符合加熱固體制氣體，應該選用d裝置；
氨氣極易溶于水，該裝置會發生倒吸，應該在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置；氨氣有毒，缺少尾氣處理裝置，會污染環境，需要尾氣處理，要在D后增加一個尾氣吸收裝置，
故答案為：②；d；D中液體可能會倒吸；缺少尾氣處理裝置，會污染環境；
（2）圖1裝置B中過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，反應方程式為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
在圖1中，若A、B處試劑足量，則NO與氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，生成的硝酸能夠與銅片反應生成硝酸銅、一氧化氮氣體和水，反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑或2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂（Na₂O₂與水或Na₂O₂與CO₂的反應寫一個即可）；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）圖1裝置C中氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．

點評 本題考查了氨氣的制取和性質，題目難度中等，明確氨氣的性質及制備原理為解答關鍵，注意掌握化學實驗基本操作方法，試題側重考查學生的分析能力及化學實驗能力．