Question

某校化學學習小組擬驗證NO能被氨氣還原并測定其轉化率，設計如下實驗：

參考知識：NO氣體與FeSO₄溶液反應生成可溶性硫酸亞硝基合鐵（+2價）：NO+FeSO₄=Fe(NO)SO₄

試回答下列問題：

⑴ 可用上圖中裝置    （填編號，多選）進行氨氣的實驗室制備。

D裝置可用于下列   （填編號，多選）氣體的制備。

a CO₂   b O₂  c SO₂  d C₂H₄   e C₂H₂   f H₂ 

⑵ 裝置③、④若用同一裝置，則該裝置中所盛裝的藥品是       （填編號）

A．氯化鈣           B．濃硫酸           C．五氧化二磷        D．堿石灰

⑶ 裝置⑥中，粗玻璃管X的作用         ，裝置⑦的作用           

⑷ 裝置⑥的廣口瓶中，除生成Fe(NO)SO₄外，還有白色沉淀生成，寫出生成該沉淀的離子方程式                                      

⑸ 當進入裝置⑤的NO為2.688L（標準狀況，下同），氨氣過量，最后收集到2.016LN₂，則NO的轉化率為        。

 

Answer 1

【答案】

（9分）（1）ABC（2分）  af（1分）     (2) D（1分）

（3）防止倒吸（1分）；除去未反應的氨氣并干燥N₂（1分）

（4）Fe^2＋+2NH₃+2H₂O=Fe(OH)₂↓+2NH₄^＋ （1分）    （5）90％ （2分）

【解析】

試題分析：（1）實驗室制備氨氣可以用熟石灰與氯化銨加熱，即裝置A正確；也可以將氨水滴入到生石灰或堿石灰中，則B正確，或者直接加熱濃氨水，C可以，答案選ABC。D裝置是簡易啟普發生器，可以原來制備氫氣和CO₂，答案選af。

（2）氨氣是堿性氣體，則不能用酸性干燥劑，也不能用氯化鈣干燥氨氣，則答案選D。

（3）氨氣極易溶于水，所以裝置⑥中，粗玻璃管X的作用防止倒吸；要收集氮氣，則需要除去氮氣中的氨氣，所以濃硫酸的作用是除去未反應的氨氣并干燥N₂。

（4）氨氣溶于水生成氨水，溶液顯堿性，和亞鐵離子反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀，反應的離子方程式是Fe^2＋+2NH₃+2H₂O＝Fe(OH)₂↓+2NH₄^＋。

（5）NO的物質的量是2.688L÷22.4L/mol＝0.12mol，氮氣的物質的量是2.016L÷22.4L/mol＝0.09mol，則根據反應的方程式4NH₃＋6NO＝5N₂＋6H₂O可知消耗NO是0.108mol，所以NO的轉化率是。

考點：考查氨氣制備、干燥劑的選擇、基本實驗操作以及方程式的書寫和轉化率的計算

點評：該題是高考中的常見考點和題型，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和規范嚴謹的實驗設計能力，提高學生的學科素養。該題的關鍵是明確實驗原理，并能結合裝置靈活運用即可。