Question

（16分）實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：

（1）已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣,該反應(yīng)中只有氮元素發(fā)生變價，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式            。從下圖中選擇制取氮氣的合適裝置      。

（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有                               。

（3）用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是：                        ，錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是：                     。
（4）反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H⁺、OH^-、              離子。

Answer 1

（1）NaNO₂ + NH₄Cl NaCl + N₂↑+2H₂O  a
（2）干燥氣體控制氫氣和氮氣的流速（3）說明氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)；有紅棕色氣體產(chǎn)生
（4）NH₄⁺、NO₃^-                         

試題分析：（1）已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮氣, 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaNO₂ + NH₄ClNaCl + N₂↑+2H₂O。該反應(yīng)為液+液氣體。所以應(yīng)該選擇a裝置。（2）氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有控制氫氣和氮氣的流速，以調(diào)節(jié)二者的混合比例及對氣體進行干燥處理。（3）用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，能使鉑絲保持紅熱的原因是氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。氨氧化的方程式為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；產(chǎn)生的NO在錐形瓶上方遇空氣發(fā)生反應(yīng)：2NO+ O₂= 2NO₂產(chǎn)生紅棕色的NO₂氣體。因此錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是有紅棕色氣體產(chǎn)生。（4）產(chǎn)生的NO₂在水中溶解發(fā)生反應(yīng)3NO₂+ H₂O == 2HNO₃+ NO得到硝酸，硝酸與氨氣發(fā)生反應(yīng)得到NH4NO₃.因此反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-。