Question

17．某興趣小組用如圖裝置探究氨的催化氧化反應原理．
查閱資料得知：2NaOH+NO+NO₂═2NaNO₂+H₂O
2NaOH+2NO₂═NaNO₃+NaNO₃+H₂O

（1）寫出實驗室制NH₃的化學方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，若用裝置F制備NH₃，可選用的試劑是濃氨水和NaOH固體（或生石灰或堿石灰等）（填名稱）
（2）氨催化氧化的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O
（3）加熱玻璃管B一段時間后，擠壓A中打氣球鼓入空氣，觀察到B中物質呈紅熱狀態；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應是放熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（4）為保證在裝置C液面上方觀察到紅棕色氣體，裝置C盛放的試劑是濃H₂SO₄；裝置D的作用是吸收剩余的氮氧化物防止污染環境．
（5）為實現氨的催化氧化，也可用裝置E替換裝置A（填裝置代號）；化合物X為NH₄Cl（只寫一種），Na₂O₂的作用是與HCl反應生成氧氣．

Answer 1

分析 （1）實驗室用固體氯化銨和熟石灰粉末混合加熱制取氨氣；用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣；
（2）氨氣具有還原性，在催化劑作用下可與氧氣反應被氧化為NO；
（3）根據反應現象判斷，停止加熱后仍能保持紅熱，即可說明該反應放熱；
（4）紅棕色氣體為NO₂，易與水反應，應干燥，氮氧化物為污染性氣體不能排放到空氣中；
（5）裝置1能提供氨氣和氧氣，裝置5也能提供氨氣和氧氣，但裝置5中應加入氯化銨和過氧化鈉，可生成氨氣和氧氣．

解答 解：（1）實驗室用氯化銨和消石灰反應生成氨氣和氯化鈣、水，反應的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；F裝置是固體和液體不加熱制備氣體，用濃氨水與NaOH固體或生石灰或堿石灰等混合可以迅速制備少量氨氣，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；濃氨水和NaOH固體（或生石灰或堿石灰等）；
（2）氨氣具有還原性，在催化劑作用下可與氧氣反應被氧化為NO，反應方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（3）停止加熱后仍能保持紅熱，即可說明該反應放熱，故答案為：放熱；
（4）NO₂易與水反應，為保證在裝置C液面上方觀察到紅棕色氣體，應用濃硫酸干燥，裝置D的作用是吸收剩余的氮氧化物防止污染環境，
故答案為：濃H₂SO₄；吸收剩余的氮氧化物防止污染環境；
（5）裝置A能提供氨氣和氧氣，裝置E也能提供氨氣和氧氣，但裝置E中應加入氯化銨和過氧化鈉，可生成氨氣和氧氣，反應為：NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$HCl+NH₃，2HCl+Na₂O₂═2NaCl+O₂+H₂O．
故答案為：A； NH₄Cl；與HCl反應生成氧氣．

點評 本題考查氨氣的制取原理、反應裝置及化學性質，題目較為綜合，涉及氨氣的制取、性質以及二氧化氮和硝酸銨等知識，注意把握元素化合物知識的理解和應用，難度中等．