Question

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：?

已知
A．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．
B．锥形瓶中的铂丝是氨催化氧化反应的催化剂
（1）从上图中选择制取气体的合适装置：氮气

a

、氢气

b

．
（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还可以

干燥气体

、

控制氢气和氮气的流速

．
（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，

不会

（“会”或“不会”）发生倒吸，原因是

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）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：

表明氨的催化氧化反应是一个放热反应

，锥形瓶中还可观察到的现象是：

有红棕色气体产生?

．
（5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式：

4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O?

．
（6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H⁺、OH^-、

NH₄⁺

、

NO₃^-

离子．

Answer 1

分析：（1）根据制取气体的药品状态和条件选择合适的制取仪器；
（2）甲装置中通过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）氨的催化氧化是一个放热过程，一氧化氮遇空气就变为二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体；
（5）氨的催化氧化生成一氧化氮和水；
（6）根据溶液的组成来确定含有的离子．

解答：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，可以选择a，实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气，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）合成氨的反应是可逆的，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：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）氨的催化氧化反应是一个放热反应，将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热，同时氨催化氧化产物一氧化氮极易变为二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，
故答案为：表明氨的催化氧化反应是一个放热反应；有红棕色气体产生；
（5）氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，即4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；
（6）氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水，一氧化氮极易变为二氧化氮，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^-．

点评：本题是一道关于氨气的制取和性质知识的综合题目，要求学生具有分析和解决问题的能力，综合性强．难度大．