Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行氨氣的催化氧化實(shí)驗(yàn)．

完成下列填空：
（1）常溫下，氨水的濃度為1：1.5（28%的濃氨水和水的體積比）時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，配制該濃度氨水的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒．
（2）本實(shí)驗(yàn)用的干燥劑是堿石灰和無水氯化鈣．則甲處是堿石灰．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將催化劑加熱至紅熱，在不斷鼓入空氣的情況下發(fā)生反應(yīng)；化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：如果缺少乙處的干燥管，將反應(yīng)后的氣體直接通入燒瓶，則燒瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體和進(jìn)而產(chǎn)生白煙．其原因可用化學(xué)方程式表示（空格可不填滿）為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃、2NO+O₂=2NO₂和3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO、NH₃+HNO₃=NH₄NO₃．
（5）已知NH₃和N₂常壓下的沸點(diǎn)分別為：-33.5℃和-195.8℃，據(jù)此推測(cè)這兩種物質(zhì)中，能做制冷劑的是NH₃（填分子式）．

Answer 1

分析 （1）氨水的濃度為1：1.5，是體積比濃度，可以量取溶液體積混合得到，依據(jù)溶液配制的過程和步驟分析判斷需要的玻璃儀器；
（2）甲處是干燥氨氣需要用堿石灰，乙處是干燥一氧化氮?dú)怏w用氯化鈣；氨氣不能用氯化鈣干燥；
（3）氨氣的催化氧化生成一氧化氮和水，反應(yīng)是放熱反應(yīng)； 
（4）缺少乙處的干燥管，將反應(yīng)后的氣體直接通入燒瓶，則燒瓶中產(chǎn)生白煙．是因?yàn)榈�氧化物和空氣混合通入水中反�?yīng)生成硝酸和過量氨氣生成硝酸銨固體小顆粒；
（5）沸點(diǎn)低的易氣化吸收熱量，可以做制冷劑，冷凍物質(zhì)沸點(diǎn)高的液化后可以做冷凍物質(zhì)的物質(zhì)．

解答 解：（1）氨水的濃度為1：1.5，是體積比濃度，可以量取溶液體積混合得到，利用量筒量取氨水和水在燒杯中混合后，用玻璃棒攪拌得到配制的溶液；
故答案為：量筒、燒杯、玻璃棒；
（2）甲處是干燥氨氣需要用堿石灰，防止水蒸氣進(jìn)入玻璃管炸裂玻璃管，乙處是干燥一氧化氮?dú)怏w用氯化鈣，不吸收后再后續(xù)裝置會(huì)生成白煙；氨氣不能用氯化鈣干燥；甲處：堿石灰；乙處：無水氯化鈣；
故答案為：堿石灰；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將催化劑加熱至紅熱，在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，發(fā)生的是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；
（4）如果缺少乙處的干燥管，將反應(yīng)后的氣體直接通入燒瓶，則燒瓶中產(chǎn)生白煙，氨氣被氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，通入水中反應(yīng)生成硝酸，硝酸和過量的氨氣反應(yīng)生成硝酸銨固體小顆粒，冒白煙；反應(yīng)的很幸福陳楚生為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，或2NO+O₂=2NO₂和3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃；NH₃+HNO₃=NH₄NO₃
故答案為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；2NO+O₂=2NO₂和3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃；NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
（5）沸點(diǎn)低的易氣化吸收熱量，可以做制冷劑，冷凍物質(zhì)沸點(diǎn)高的液化后可以做冷凍物質(zhì)的物質(zhì)，已知NH₃和N₂常壓下的沸點(diǎn)分別為：-33.5℃和-195.8℃，據(jù)此推測(cè)這兩種物質(zhì)中，能做制冷劑的是氨氣；能用來冷凍物質(zhì)的是氮?dú)猓?br />故答案為：NH₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氨氣實(shí)驗(yàn)室制備，性質(zhì)驗(yàn)證方法，氨氣的催化氧化反應(yīng)，氣體干燥試劑選擇，產(chǎn)物吸收，過程反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫，題目難度中等．