Question

某化學興趣小組參考工業(yè)制硝酸的化學原理，在實驗室用下列各裝置進行組合來制備硝酸并驗證硝酸的性質(zhì)（所給裝置必須用到并且只能用一次，各裝置中的試劑均足量．已知常溫下CaCl₂能吸收氨氣）．

（1）裝置的連接順序為（用a、b、c、d等字母表示）：b接

 

，

 

接

 

，

 

接

 

．
（2）寫出氨氣催化氧化的化學方程式

 

；
（3）進行實驗時，裝置A中堿石灰的作用是

 

，D中的現(xiàn)象是

 

；
（4）能證明有硝酸生成的現(xiàn)象是

 

；
（5）實驗開始時，下列操作順序最合理的是

 

a．先加熱A裝置中的催化劑．再由導管a通入空氣
b．先由導管a通入空氣，再加熱A裝置中的催化劑
c．在由導管a通入空氣的同時，加熱A裝置中的催化劑．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,工業(yè)制取硝酸

專題：氮族元素

分析：實驗目的是制備硝酸，原理是空氣通入氨水中得到氧氣和氨氣的混合氣體，經(jīng)堿石灰干燥后，在催化劑、加熱條件下反應可生成NO，進而與氧氣反應生成NO₂，用氯化鈣吸收未反應的氨氣，在C中NO₂和水反應生成硝酸，可觀察到C中溶液由紫色變?yōu)榧t色，以此解答該題．

解答： 解：（1）實驗的順序應符合氣體發(fā)生裝置、收集裝置、性質(zhì)實驗和尾氣吸收等順序，則連接順序應為b→g→h→e→f→c，故答案為：g；h；e；f；c；
（2）氨氣在催化劑條件下加熱可生成NO，反應的方程式為4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
（3）空氣通入氨水中得到氧氣和氨氣的混合氣體，氣體中混有水蒸氣，經(jīng)堿石灰干燥后，在催化劑、加熱條件下反應可生成NO，生成的NO在D中可被氧化生成紅棕色的NO₂，
故答案為：吸收反應物中的水，防止反應溫度降低；氣體由無色變?yōu)榧t棕色；
（4）在C中NO₂和水反應生成硝酸，可觀察到C中溶液由紫色變?yōu)榧t色，故答案為：C中溶液由紫色變?yōu)榧t色；
（5）實驗時，為使氨氣充分和氧氣在較高溫度下反應，應先加熱催化劑，然后在通入空氣，故答案為：a．

點評：本題綜合考查物質(zhì)的制備和性質(zhì)探究等知識，側(cè)重于學生的分析能力、實驗能力的考查，為高考常見題型，注意把握實驗的操作原理和步驟，把握相關物質(zhì)的性質(zhì)，難度中等．