某版本的化學教材中安排了如圖所示“合成氨”的演示實驗(夾持儀器均已省略).在Y形管的一側用Zn粒和稀H
2SO
4反應制取H
2,另一側用NaNO
2固體和飽和NH
4Cl溶液反應制取N
2,N
2和H
2混合通過還原鐵粉來合成NH
3,再將產(chǎn)生的氣體通入酚酞試液中,若酚酞試液變紅,即說明產(chǎn)生了氨氣.某課外活動小組通過查閱資料和多次實驗,得到了如下信息:
信息一:NaNO
2固體和飽和NH
4Cl溶液混合加熱的過程中發(fā)生了如下反應:
2NH
3+N
2O
3→2N
2+3H
2O
NaNO
2+NH
4CI→NH
4NO
2+NaCI
NH
4NO
2→NH
3+HNO
22HNO
2→N
2O
3+H
2O
信息二:不同體積比的N
2、H
2混合氣體在相同實驗條件下合成氨,使酚酞試液變紅所需要的時間如下:
N2和H2的體積比 |
5:1 |
3:1 |
1:1 |
1:3 |
1:5 |
酚酞變紅所需時間/min |
8~9 |
7~8 |
6~7 |
3~4 |
9~10 |
據(jù)此回答下列問題:
(1)Y形管左側管中發(fā)生反應的化學方程式為
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
.
(2)石棉絨的作用是
增大混合氣體與催化劑還原鐵粉的接觸面積,使反應進行得更充分
增大混合氣體與催化劑還原鐵粉的接觸面積,使反應進行得更充分
.
(3)課外小組的同學們認為,該實驗中即使酚酞試液變紅也不能說明N
2和H
2反應合成了NH
3,得出此結論的理由是
從分步反應可知,產(chǎn)生N2的過程中,有可能直接產(chǎn)生氨氣
從分步反應可知,產(chǎn)生N2的過程中,有可能直接產(chǎn)生氨氣
,請你另設計一個簡單的實驗驗證你的理由
將NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱,產(chǎn)生的氣體直接通入酚酞試液,若酚酞試液變紅,則說明理由成立;否則,說明理由不成立.
將NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱,產(chǎn)生的氣體直接通入酚酞試液,若酚酞試液變紅,則說明理由成立;否則,說明理由不成立.
;
欲解決這一問題,可以選用下圖中的
③
③
裝置連接在原裝置中的
A
A
和
B
B
之間.
(4)在上述實驗過程中,為盡快觀察到酚酞變紅的實驗現(xiàn)象,應該控制N
2和H
2的體積比為
1:3
1:3
比較適宜;但該裝置還難以實現(xiàn)此目的,原因是
無法控制通入B中N2和H2的體積比
無法控制通入B中N2和H2的體積比
.
(5)實驗過程中通入試管C中的氣體的成分有
氨氣、水蒸氣、氮氣
氨氣、水蒸氣、氮氣
.