Question

【題目】工業(yè)合成硝酸的基礎(chǔ)是NH3的催化氧化，某實(shí)驗(yàn)小組實(shí)驗(yàn)室中對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問題:

（1）氣體制備與凈化

①實(shí)驗(yàn)室常采用裝置甲制備干燥純凈的NH3,則制取NH3的化學(xué)方程式___________________，儀器B中選取的試劑是______________(名稱)。

②該小組采用KClO3 MnO2制備純凈的O2,通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)該方法制備的O2中含有Cl2雜質(zhì)。圖乙是該小組制備純凈O2時(shí)可能用到的裝置。裝置連接順序?yàn)?/span>C______ (部分儀器可重復(fù)使用)，其中除去Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

（2）氨的催化氧化

打開圖中活塞h和活塞i,將(1)中制備的純凈NH3、O2 (O2過量) 通入到F裝置中，噴燈加熱，觀察現(xiàn)象。

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋原因
待鉑粉為紅熱狀態(tài)，停止加熱	鉑粉持續(xù)紅熱，G試管內(nèi)① _____________	②__________
關(guān)閉活塞h和活塞i，取下裝置 G,將該裝置置于冷水中	G中試管內(nèi)③__________	④__________

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 堿石灰 EDD(或DD) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 產(chǎn)生紅棕色氣體 氨氣催化氧化為放熱反應(yīng):生成的NO與未反應(yīng)的O2化合生成NO2 氣體顏色變淺 溫度降低，平衡2NO2N2O4正向移動(dòng)，部分NO2轉(zhuǎn)化為N2O4

【解析】⑴.①.實(shí)驗(yàn)室常采用氯化銨固體與氫氧化鈣固體加熱制取氨氣，反應(yīng)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨氣中有水蒸氣雜質(zhì)，所以可以采用堿石灰進(jìn)行干燥，故答案是：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；堿石灰；

②.C裝置是用來制取氧氣的裝置，用NaOH溶液除Cl2，因?yàn)闈饬蛩峋哂形�水性，可以用來干燥氣體，所以通過濃硫酸把氧氣干燥后再進(jìn)行收集，因?yàn)橐�收集干燥的氧氣，根�?jù)密度比空氣大，用向上排空氣法收集，所以儀器的連接順序?yàn)?/span>E→D→D(或DD)；除去Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故答案為：E→D→D(或D→D)；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

⑵.NH3的催化氧化是放熱反應(yīng)，G中試管內(nèi)是生成的NO與未反應(yīng)的O2化合生成紅棕色氣體NO2，所以實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生紅棕色氣體；故①的答案為：產(chǎn)生紅棕色氣體；②的答案為：氨氣催化氧化為放熱反應(yīng)，生成的NO與未反應(yīng)的O2化合生成NO2；

NO2生成N2O4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動(dòng)，NO2減少，則觀察到氣體顏色變淺；故③的答案為：氣體顏色變淺；④的答案為：溫度降低，平衡2NO2N2O4正向移動(dòng)，部分NO2轉(zhuǎn)化為N2O4