Question

【題目】氮的氧化物（NOx）是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題：

（1）氨氣的制備

①氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的 ，反應的化學方程式為 。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序為：發生裝置→ （按氣流方向，用小寫字母表示）

（2）氨氣與二氧化氮的反應

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2 （兩端用夾子K1、K2夾好）。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。

操作步驟	實驗現象	解釋原因
打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中	①Y管中	②反應的化學方程式
將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫	Y管中有少量水珠	生成的氣態水凝聚
打開	③	④

Answer 1

【答案】（1）① A；2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O（或B；NH3·H2ONH3↑+H2O）；

②d→c→f→e→i；

（2）①紅棕色氣體顏色慢慢變淺；②8NH3+6NO2 7N2 +12H2O；③Z中NaOH溶液產生倒吸現象；④反應后氣體分子數減少，Y管內壓強小于外界大氣壓。

【解析】

試題分析：（1）①在實驗室中，利用氫氧化鈣與氯化銨混合加熱發生復分解反應制取氨氣，為固體混合物加熱制取氣體，故應選用A裝置作為發生裝置，化學方程式為2NH4Cl + Ca（OH）2CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O；也可利用濃氨水受熱分解生成氨氣和水來制取氨氣，發生裝置為B裝置，化學方程式為NH3·H2O NH3↑+H2O；②利用裝置A或B制得的氨氣中含有水蒸氣，通過裝有堿石灰的干燥管進行干燥，利用向下排空氣法收集，氨氣有毒，極易溶于水，必須進行尾氣處理，要注意防止倒吸，裝置的連接順序為d→c→f→e→i。

（2）①NO2具有強氧化性，NH3有強還原性，兩者相遇會發生氧化還原反應產生氮氣和水，根據電子守恒、原子守恒，可得反應的方程式：8NH3+6NO27N2 +12H2O，根據反應方程式可知反應現象是：Y管內看到紅棕色氣體顏色變淺最終為無色，同時在注射器的內壁有水珠產生；②根據①分析可知發生該反應的方程式是8NH3+6NO2 7N2 +12H2O；③反應后由于容器內氣體的物質的量減少，所以會使容器內氣體壓強減小，當打開K2后，燒杯內NaOH溶液在大氣壓強的作用下會倒吸進入Y管內；④溶液進入Y管內的原因是由于該反應是氣體體積減小的反應，反應發生導致裝置內壓強降低，在外界大氣壓的作用下而發生倒吸現象。