Question

NH₃是一種重要的還原試劑，在化學研究中應用廣泛．

（1）甲、乙組選擇了不同裝置和試劑制取氨氣．①甲組實驗裝置是圖1a，實驗試劑是

 

．②乙組實驗試劑是濃氨水和氫氧化鈉固體，實驗裝置是

 

 （填編號）．用化學平衡原理分析氫氧化鈉固體的作用

 

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（2）甲、乙組選擇不同方法探究氨的催化氧化實驗．①甲組用圖2A裝置，加熱鉑絲一段時間后，通入NH₃和O₂，寫出圖2裝置A硬質玻璃管中發生氨的催化氧化反應方程式，并標明電子轉移的方向與數目：

 

．②乙組用圖2B裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將紅熱的鉑絲插入圖2B裝置的錐形瓶內，反應結束后，錐形瓶內溶液中含有的離子包括H⁺、OH^-、

 

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（3）丙組按下列流程探究不同催化劑對NH₃還原NO反應的催化性能：
NH₃、NO混合氣體→催化反應器→測定→尾氣處理．
設計實驗方案：若控制其他條件均相同，在催化反應器中裝載不同的催化劑，將經催化反應后的混合氣體通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的體積、濃度均相同）．在不同的催化劑下，測定

 

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Answer 1

考點：氨的制取和性質,實驗裝置綜合

專題：實驗題

分析：（1）①甲組實驗用a裝置，是固體+固體加熱反應制備氣體的發生裝置，制備氨氣利用固體氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應生成；
②乙組實驗試劑是濃氨水和氫氧化鈉固體，濃氨水滴入氫氧化鈉固體，溶解放熱，使一水合氨分解生成氨氣，利用固體+液體不加熱 反應生成氣體；
（2）①丙組用A裝置，加熱鉑絲一段時間后，通入NH₃和O₂，裝置A硬質玻璃管中發生氨的催化氧化反應生成一氧化氮和水，依據氧化還原反應用雙線橋標明電子轉移的方向與數目；
②氨的氧化反應是一個放熱反應；生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮，錐形瓶內氮的氧化物與水反應生成硝酸，硝酸再與氨水反應生成硝酸銨；
（3）根據不同催化劑的催化性能不同，消耗的氨氣也不同，根據滴有酚酞的稀硫酸溶液顯色所需時間可以確定剩余氨氣的多少；通過含氮氧化物的氣體可以用NH₃在一定條件下進行處理變成兩種無毒的物質N₂和H₂O．

解答： 解：（1）①甲組實驗用a裝置，是固體+固體加熱反應制備氣體的發生裝置，制備氨氣利用固體氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應生成；
故答案為：氯化銨固體和氫氧化鈣固體；
②乙組實驗試劑是濃氨水和氫氧化鈉固體，選b符合不需要加熱，濃氨水滴入氫氧化鈉固體，溶解放熱，促使NH₃的揮發，使一水合氨分解生成氨氣，使NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向生成NH₃移動，加快氨氣逸出，利用固體+液體不加熱 反應生成氣體；
故答案為：b；固體氫氧化鈉溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH₃的揮發，溶液中OH^-濃度增加，使NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向生成NH₃移動，加快氨氣逸出；
（2）①丙組用A裝置，加熱鉑絲一段時間后，通入NH₃和O₂，裝置A硬質玻璃管中發生氨的催化氧化反應生成一氧化氮和水，氮元素化合價-3價變化為+2價，氧氣中氧元素化合價0價并不會為-2價，用電子轉移雙線橋法標注得到化學方程式為：；
故答案為：；
②氨的氧化反應是一個放熱反應，放出的熱使鉑絲保持紅熱；生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體，錐形瓶內氮的氧化物與水反應生成硝酸，硝酸再與氨水反應生成硝酸銨．所以錐形瓶內溶液含有硝酸銨．
所以溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-離子．
故答案為：NH₄⁺、NO₃^-；
（3）不同催化劑的催化性能不同，消耗的氨氣也不同，根據滴有酚酞的稀硫酸溶液顯色所需時間可以確定剩余氨氣的多少，顯色所需時間越長，催化效果越好；
故答案為：溶液顯色所需要的時間．

點評：本題是一道綜合題，涉及的知識點較多，考查了學生運用知識解決問題的能力，難度中等．