Question

【題目】工業上用氨催化氧化制硝酸
（1）Ⅰ由氨氧化劑制備硝酸的第一步反應的化學方程式 ．
（2）由于二氧化氮不能被水完全吸收，因此生成的氣體須經過多次氧化、吸收的循壞操作，使其充分轉化為硝酸（如果不考慮生產過程中的其他損失） ①從理論上分析，要使氨氣完全轉化為硝酸，則原料氨氣和氧氣物質的量的投料比至少為 ．
②如果按理論上的原料比將原料放在一個具有反應條件的密閉容器中進行，所有物質不與外界交換，則最后所得溶液的質量分數為 ．
Ⅱ.某學習小組為了模擬工業上氨氧化制硝酸，用下列儀器進行實驗：

C裝置可以加熱，回答下列問題：
（3）裝置圖中虛線方框內必要儀器的名稱和所盛試劑分別為 ．
（4）A處的玻璃導管設置成可上下抽動的原因 ．
（5）實驗中在D中觀察到的實驗現象是 ．
（6）E的作用是 ， E中倒置漏斗可防倒吸，能防倒吸原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）4NH3+5O2 ?4NO+6H2O
（2）1：2；77.8%
（3）干燥管、堿石灰
（4）控制氨氣和氧氣的體積比
（5）出現紅棕色
（6）吸收尾氣；漏斗上方空間大，可容納大量水，水進入漏斗中，燒杯內水面下降，與漏斗邊緣脫離，漏斗中水回流至燒杯
【解析】解：Ⅰ．（1）氨氣在催化作用下反應被氧化生成NO和水，化學方程式為：4NH3+5O2 4NO+6H2O， 所以答案是：4NH3+5O2 4NO+6H2O； （2）①由4NH3+5O2 4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ， 可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，則原料氨氣和氧氣物質的量的投料比為1：2；
所以答案是：1：2；②由4NH3+5O2 4NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3 ， 可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，則按理論上的原料比將原料放在一個具有反應條件的密閉容器中進行，所有物質不與外界交換，則生成1molHNO3時，水是也是1mol，則硝酸的質量分數為： ×100%=77.8%，
所以答案是：77.8%；
II．（3）氨氣為堿性氣體，從濃氨水中得到的氨氣含有水蒸氣，需用堿性干燥劑除去，可選擇堿石灰，堿石灰為固體干燥劑，可選擇干燥管儀器，
所以答案是：干燥管、堿石灰；（4）A處的玻璃導管設置成可上下抽動，可通過抽動導管實現控制氨氣和氧氣的體積比，
所以答案是：控制氨氣和氧氣的體積比； （5）二氧化氮為紅棕色氣體，D裝置中一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，實驗現象是出現紅棕色，
所以答案是：出現紅棕色；（6）二氧化氮為酸性氣體，能和氫氧化鈉反應，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，E的作用是吸收尾氣，E中倒置漏斗，漏斗上方空間大，可容納大量水，水進入漏斗中，燒杯內水面下降，與漏斗邊緣脫離，漏斗中水回流至燒杯，
所以答案是：吸收尾氣；漏斗上方空間大，可容納大量水，水進入漏斗中，燒杯內水面下降，與漏斗邊緣脫離，漏斗中水回流至燒杯．