Question

【題目】氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)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(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NOx反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問題：

(1)氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的_________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

②預(yù)收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋喊l(fā)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(yīng)

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋原因
打開K1，推動(dòng)注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中	①Y管中_____________	②反應(yīng)的化學(xué)方程式 ____________
將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫	Y管中有少量水珠	生成的氣態(tài)水凝集
打開K2	③_______________	④______________

Answer 1

【答案】 A NH3·H2ONH3↑+H2O) d→c→f→e→i； 紅棕色氣體顏色慢慢變淺 8NH3+6NO2 7N2 +12H2O Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓。

【解析】(1)①實(shí)驗(yàn)室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，反應(yīng)物狀態(tài)為固體與固體，反應(yīng)條件為加熱，所以選擇A為發(fā)生裝置，反應(yīng)方程式：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；故答案為：A；Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

②實(shí)驗(yàn)室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，制備的氣體中含有水蒸氣，氨氣為堿性氣體，應(yīng)選擇盛有堿石灰干燥管干燥氣體，氨氣極易溶于水，密度小于空氣密度所以應(yīng)選擇向下排空氣法收集氣體，氨氣極易溶于水，尾氣可以用水吸收，注意防止倒吸的發(fā)生，所以正確的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→d→c→f→e→i；故答案為：d→c→f→e→i；

(2)打開K1，推動(dòng)注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中，則氨氣與二氧化氮發(fā)生歸中反應(yīng) 生成無色氮?dú)猓�所以看到現(xiàn)象為：紅棕色氣體慢慢變淺；根據(jù)反應(yīng)8NH3+6NO27N2+12H2O以及裝置恢復(fù)至室溫后氣態(tài)水凝聚可判斷反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低，所以打開K2在大氣壓的作用下發(fā)生倒吸；

故答案為：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋原因
	①紅棕色氣體慢慢變淺	②反應(yīng)的化學(xué)方程式 8NH3+6NO27N2+12H2O
	③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象	④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強(qiáng)小于外壓