Question

【題目】氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究。回答下列問題：

（1）氨氣的制備

①氨氣的發生裝置中反應的化學方程式為__。裝置C的儀器名稱__。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其接口連接順序為a→__(按氣流方向，用小寫字母表示)。

（2）氨氣與二氧化氮的反應

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。

操作步驟	實驗現象	解釋原因
打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中	①Y管中__	②反應的化學方程式___
將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復到室溫	Y管中有少量水珠	生成的氣態水凝聚
打開K2	③__	④___

Answer 1

【答案】 干燥管 d→c→f→e→i(或d→c→f→e→d→c→i) 紅棕色氣體逐漸變淺 Z中的NaOH溶液產生倒吸現象 反應氣體經冷卻后氣體分子數減少，Y管中壓強小于外壓

【解析】

（1）①實驗室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，依據反應物狀態和條件選擇發生裝置；根據實驗裝置圖識別儀器名稱；

②氣體制備一般順序為：發生裝置→凈化裝置→收集裝置→尾氣處理裝置，結合氨氣為堿性氣體、密度小于空氣密度、極易溶于水的性質解答；

（2）打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中，則氨氣與二氧化氮發生歸中反應生成無色氮氣，所以看到現象為：紅棕色變淺；依據8NH3+6NO2=7N2+12H2O以及氣態水凝聚判斷反應后氣體分子數減少從而判斷打開K2發生的現象。

（1）①實驗室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，反應物狀態為固體與固體，反應條件為加熱，所以選擇A為發生裝置，反應方程式：；儀器C的名稱為干燥管；

②實驗室用加熱固體氯化銨和氫氧化鈣的方法制備氨氣，制備的氣體中含有水蒸氣，氨氣為堿性氣體，應選擇盛有堿石灰干燥管干燥氣體，氨氣極易溶于水，密度小于空氣密度，所以應選擇向下排空氣法收集氣體，氨氣極易溶于水，尾氣可以用水吸收，注意防止倒吸的發生，所以正確的連接順序為：a→d→c→f→e→i(或a→d→c→f→e→d→c→i)；

（2）打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中，則氨氣與二氧化氮發生歸中反應生成無色氮氣，所以看到現象為：紅棕色氣體慢慢變淺；NH3中N元素處于最低價，NO2中N元素處于較高價態，二者能夠發生歸中反應生成N2，根據轉移電子守恒以及原子守恒可知化學反應方程式為：；裝置恢復至室溫后，根據氣態水凝聚可判斷反應后氣體分子數減少，裝置內壓強降低，所以打開K2在大氣壓的作用下發生倒吸，故答案為：紅棕色氣體慢慢變淺；；Z中NaOH溶液產生倒吸現象；反應氣體經冷卻后氣體分子數減少，Y管中壓強小于外壓。