Question

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO₂）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气．

（1）从图1中选择制取气体的合适装置：氮气______、氢气______
（2）氮气和氢气通过图2甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有______、______
（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通人乙装置的水中吸收氨，______（“会”或“不会”）发生倒吸，原因是：______．
（4）写出乙装置中氨催化氧化的化学方程式：______
（5）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H⁺、OH^-、______、______离子．

Answer 1

解：（1）实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO₂）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，是溶液与溶液反应，可以选择a，实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气，是固体和液体反应，可以选择装置b，
故答案为：a；b；
（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥，同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量，故答案为：干燥气体；控制氢气和氮气的流速；
（3）合成氨的反应为：N₂+3H₂2NH₃，该反应为可逆反应，还会有一些氮气、氢气存在，这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差，不会倒吸，故答案为：不会；因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体；
（4）根据反应物的性质进行分析，氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨的催化氧化反应为：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂4NO+6H₂O；
（5）氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，一氧化氮极易与空气中的氧气变为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵，溶液中会存在H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-，故答案为：NH₄⁺；NO₃^-．
分析：（1）可根据制取气体的药品状态和条件选择合适的制取仪器；
（2）通过观察甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量；
（3）合成氨的反应是可逆的，还会有一些氮气、氢气存在，据此来回答；
（4）氨的催化氧化生成一氧化氮和水；
（5）根据溶液的组成来确定含有的离子．
点评：本题是一道关于氨气的综合题目，解答时需理清相关物质与氨气反应的原理，难度大．