Question

【題目】氮的氧化物（NOx）是大氣污染物之一，工業(yè)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(xué)在實(shí)驗(yàn)中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究。回答下列問(wèn)題：

（1）氨氣的制備

①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→ （按氣流方向，用小寫(xiě)字母表示）

（2）氨氣與二氧化氮的反應(yīng)

將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋原因
打開(kāi)K1，推動(dòng)注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中	①Y管中	②反應(yīng)的化學(xué)方程式
將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫	Y管中有少量水珠	生成的氣態(tài)水凝聚
打開(kāi)	③	④

Answer 1

【答案】（1）① A；2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O（或B；NH3·H2ONH3↑+H2O）；

②d→c→f→e→i；

（2）①紅棕色氣體顏色慢慢變淺；②8NH3+6NO2 7N2 +12H2O；③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象；④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管內(nèi)壓強(qiáng)小于外界大氣壓。

【解析】

試題分析：（1）①在實(shí)驗(yàn)室中，利用氫氧化鈣與氯化銨混合加熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取氨氣，為固體混合物加熱制取氣體，故應(yīng)選用A裝置作為發(fā)生裝置，化學(xué)方程式為2NH4Cl + Ca（OH）2CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O；也可利用濃氨水受熱分解生成氨氣和水來(lái)制取氨氣，發(fā)生裝置為B裝置，化學(xué)方程式為NH3·H2O NH3↑+H2O；②利用裝置A或B制得的氨氣中含有水蒸氣，通過(guò)裝有堿石灰的干燥管進(jìn)行干燥，利用向下排空氣法收集，氨氣有毒，極易溶于水，必須進(jìn)行尾氣處理，要注意防止倒吸，裝置的連接順序?yàn)?/span>d→c→f→e→i。

（2）①NO2具有強(qiáng)氧化性，NH3有強(qiáng)還原性，兩者相遇會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)夂退�，根�?jù)電子守恒、原子守恒，可得反應(yīng)的方程式：8NH3+6NO27N2 +12H2O，根據(jù)反應(yīng)方程式可知反應(yīng)現(xiàn)象是：Y管內(nèi)看到紅棕色氣體顏色變淺最終為無(wú)色，同時(shí)在注射器的內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生；②根據(jù)①分析可知發(fā)生該反應(yīng)的方程式是8NH3+6NO2 7N2 +12H2O；③反應(yīng)后由于容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量減少，所以會(huì)使容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，當(dāng)打開(kāi)K2后，燒杯內(nèi)NaOH溶液在大氣壓強(qiáng)的作用下會(huì)倒吸進(jìn)入Y管內(nèi)；④溶液進(jìn)入Y管內(nèi)的原因是由于該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)發(fā)生導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低，在外界大氣壓的作用下而發(fā)生倒吸現(xiàn)象。