Question

【題目】工業尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反應生成無毒物質。某同學采用以下裝置和步驟模擬工業上氮氧化物的處理過程。

Ⅰ.提供的裝置

Ⅱ.NH3的制取

（1）下列有關實驗室制備氣體的說法正確的是________(填序號)。

①可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣　②用赤熱的炭與水蒸氣反應制取氫氣　③實驗室制氧氣有時需要加熱，有時不需要加熱　④用無水氯化鈣干燥氨氣　⑤加熱條件下，用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管

（2）從所提供的裝置中選取一個能制取氨氣的裝置：______(填序號)。

（3）當采用你所選用的裝置制取氨氣時，相應反應的化學方程式是______________________。

Ⅲ.模擬尾氣的處理

選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置，回答有關問題：

（4）A中反應的離子方程式為____________________________________。

（5）裝置D的作用有：使氣體混合均勻、調節氣流速度，還有一個作用是___________________________________。

（6）D裝置中的液體可換成________(填序號)。

a．CuSO4 b．H2O c．CCl4 d．濃硫酸

（7）該同學所設計的模擬尾氣處理實驗還存在的明顯缺陷是________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ①③⑤ C(或G) 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O或NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑(對應即可) 3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 防止由于NH3的溶解而發生倒吸 c NO尾氣直接排放，沒有進行處理

【解析】（1）①氯氣難溶于飽和食鹽水，實驗室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集，故①正確；②熾熱的炭與水蒸氣反應生成一氧化碳和氫氣，制取的氫氣不純，操作方法復雜，實驗室通常使用鋅與稀硫酸反應制取氫氣，故②錯誤；③實驗室制氧氣有時需要加熱，有時不需要加熱：用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣時需要加熱，用雙氧水分解獲得氧氣不需要加熱，故③正確；④氨氣與氯化鈣發生反應，不能使用無水氯化鈣干燥氨氣，可以用堿石灰干燥氨氣，故④錯誤；⑤分解高錳酸鉀制氧氣后，殘留在試管內壁上的黑色物質是二氧化錳，二氧化錳能和濃鹽酸反應，可用濃鹽酸洗滌分解高錳酸鉀分解制氧氣的試管，故⑤正確；故選①③⑤；

（2）加熱氫氧化鈣和氯化銨固體可以獲得氨氣，可以選用裝置C；不加熱時可以利用濃氨水與氧化鈣固體獲得氨氣，可選用裝置C或G；答案為：C或G。

（3）如果選用裝置C，則反應的方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O；若選用裝置G，則反應的方程式為：NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑；答案為：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O或NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑。

（4）稀硝酸具有強氧化性，與銅發生氧化還原反應生成硝酸銅和NO等，反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；答案為：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

（5）D裝置使氣體混合均勻、調節氣流速度，另外，氨氣難溶于飽和氨水，可防止倒吸；答案為：防止由于NH3的溶解而發生倒吸。

（6）氨氣可溶于硫酸銅溶液、水以及硫酸中，可產生倒吸，氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑，可用CCl4代替飽和氨水；答案為：c

（7）缺少尾氣處理裝置，過量的NO尾氣直接排放，會污染空氣。答案為：NO尾氣直接排放，沒有進行處理。