Question

【题目】工业合成硝酸的基础是NH3的催化氧化，某实验小组实验室中对该反应进行了探究。回答下列问题:

（1）气体制备与净化

①实验室常采用装置甲制备干燥纯净的NH3,则制取NH3的化学方程式___________________，仪器B中选取的试剂是______________(名称)。

②该小组采用KClO3 MnO2制备纯净的O2,通过查阅资料，发现该方法制备的O2中含有Cl2杂质。图乙是该小组制备纯净O2时可能用到的装置。装置连接顺序为C______ (部分仪器可重复使用)，其中除去Cl反应的化学方程式为_________。

（2）氨的催化氧化

打开图中活塞h和活塞i,将(1)中制备的纯净NH3、O2 (O2过量) 通入到F装置中，喷灯加热，观察现象。

操作步骤	实验现象	解释原因
待铂粉为红热状态，停止加热	铂粉持续红热，G试管内① _____________	②__________
关闭活塞h和活塞i，取下装置 G,将该装置置于冷水中	G中试管内③__________	④__________

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰 EDD(或DD) Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 产生红棕色气体 氨气催化氧化为放热反应:生成的NO与未反应的O2化合生成NO2 气体颜色变浅 温度降低，平衡2NO2N2O4正向移动，部分NO2转化为N2O4

【解析】⑴.①.实验室常采用氯化铵固体与氢氧化钙固体加热制取氨气，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨气中有水蒸气杂质，所以可以采用碱石灰进行干燥，故答案是：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰；

②.C装置是用来制取氧气的装置，用NaOH溶液除Cl2，因为浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥气体，所以通过浓硫酸把氧气干燥后再进行收集，因为要收集干燥的氧气，根据密度比空气大，用向上排空气法收集，所以仪器的连接顺序为E→D→D(或DD)；除去Cl2反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故答案为：E→D→D(或D→D)；Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

⑵.NH3的催化氧化是放热反应，G中试管内是生成的NO与未反应的O2化合生成红棕色气体NO2，所以实验现象为产生红棕色气体；故①的答案为：产生红棕色气体；②的答案为：氨气催化氧化为放热反应，生成的NO与未反应的O2化合生成NO2；

NO2生成N2O4的反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，NO2减少，则观察到气体颜色变浅；故③的答案为：气体颜色变浅；④的答案为：温度降低，平衡2NO2N2O4正向移动，部分NO2转化为N2O4