Question

根據(jù)如下裝置回答問(wèn)題

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，A、C兩裝置均需加熱，應(yīng)先加熱

 

裝置，原因是

 

；
（2）D裝置中應(yīng)填充的物質(zhì)是

 

，該物質(zhì)的主要作用是

 

；
（3）E裝置的作用是

 

，F(xiàn)、G裝置中的物質(zhì)分別是

 

；
（4）反應(yīng)前，將5.35gNH₄Cl 與過(guò)量Ca（OH）₂ 充分混合，設(shè)完全反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)后，仍能緩緩從B管通入空氣，其目的是

 

，測(cè)得F瓶質(zhì)量增加了1.8g，則氨催化氧化的轉(zhuǎn)化率為

 

；
（5）該組同學(xué)又取等量的藥品，以鉑合金網(wǎng)做催化劑，中毒上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)得F瓶質(zhì)量增加了2.52g，則氨催化氧化的轉(zhuǎn)化率為

 

；這說(shuō)明了

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氨的制取和性質(zhì)

專(zhuān)題：

分析：裝置A：氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)制得氨氣，2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，裝置B：提供氨氣催化氧化所需的氧氣，裝置C：氨氣在三氧化二鉻為催化劑的作用下和氧氣發(fā)生催化氧化，裝置D：除去C中未反應(yīng)的氨氣，
裝置E：緩沖氣流，防止倒吸，裝置F：二氧化氮和水反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，裝置G吸收尾氣．  
（1）催化劑在高溫下才可以顯示其催化活性，從反應(yīng)流程看，若先加熱A，部分氨氣未被催化氧化就被吸收，會(huì)影響其轉(zhuǎn)化率；
（2）為了得到純凈硝酸，選用既能吸收氨氣，又不會(huì)吸收硝酸的試劑；
（3）由于可能吸收發(fā)生倒吸，應(yīng)該設(shè)一安全瓶，起緩沖氣流、防止倒吸的作用，F(xiàn)裝置中應(yīng)該用水吸收二氧化氮，而G裝置應(yīng)該盛有能夠吸收NO、NO₂等尾氣的試劑，一般用堿液；
（4）為保證氧化生成的二氧化氮完全被水吸收，應(yīng)該緩緩?fù)ㄈ肟諝鈱⒍�氧化氮吹入F裝置中；5.35gNH₄Cl 與過(guò)量Ca（OH）₂ 充分混合，可以得到1.7克氨氣，若完全轉(zhuǎn)化為硝酸，根據(jù)氮元素守恒，應(yīng)該得到6.3克硝酸，現(xiàn)F裝置增重1.8克，利用差量法計(jì)算；
（5）測(cè)得F瓶質(zhì)量增加了2.52g，利用差量法計(jì)算；利用轉(zhuǎn)化率的數(shù)值比較兩種催化劑的轉(zhuǎn)化效率．

解答： 解：（1）催化劑在高溫下才可以顯示其催化活性，若先加熱A，部分氨氣未被催化氧化就被吸收，會(huì)使其轉(zhuǎn)化率偏低，因此必須先預(yù)熱催化劑，即應(yīng)先加熱C，
故答案為：C；催化劑在高溫下才可以顯示其催化活性，因此必須先預(yù)熱，故應(yīng)先加熱C，若先加熱A，部分氨氣未被催化氧化就被吸收，會(huì)使其轉(zhuǎn)化率偏低；
（2）該實(shí)驗(yàn)裝置需通過(guò)測(cè)定F裝置質(zhì)量的變化來(lái)測(cè)定氨催化氧化的轉(zhuǎn)化率，所以為了得到純凈硝酸，選用既能吸收氨氣，又不會(huì)吸收硝酸的試劑，所以D裝置中應(yīng)填充的物質(zhì)是無(wú)水硫酸銅（無(wú)水氯化鈣），
故答案為：無(wú)水硫酸銅（無(wú)水氯化鈣）；除去C中未反應(yīng)的氨氣；
（3）F裝置中二氧化氮和水反應(yīng)，由于可能吸收發(fā)生倒吸，應(yīng)該設(shè)一安全瓶，起緩沖氣流、防止倒吸的作用，所以裝置E：緩沖氣流，防止倒吸的作用，裝置F：二氧化氮和水反應(yīng)3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，裝置G吸收尾氣，吸收NO、NO₂等尾氣的試劑，一般用堿液，
故答案為：緩沖氣流；水、氫氧化鈉溶液；
（4）為保證氧化生成的二氧化氮完全被水吸收，應(yīng)該緩緩?fù)ㄈ肟諝鈱⒍�氧化氮吹入F裝置中；5.35gNH₄Cl 與過(guò)量Ca（OH）₂ 充分混合，可以得到1.7克氨氣，若完全轉(zhuǎn)化為硝酸，根據(jù)氮元素守恒，應(yīng)該得到6.3克硝酸，現(xiàn)F裝置增重1.8克，則
3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO△m
3×46     2×63  30    108
          m（HNO₃）     1.8g 
解得：m（HNO₃）=2.1克，則氨的轉(zhuǎn)化率為

2.1g

6.3g

×100%≈33.3%，
故答案為：將生成的二氧化氮吹入F裝置中與水反應(yīng)；33.3%；
（5）3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO△m
3×46       2×63    30    108
               m（HNO₃）   2.52g 
解得：m（HNO₃）=2.94克，則氨的轉(zhuǎn)化率為

2.94g

6.3g

×100%≈46.7%，
鉑合金網(wǎng)的催化氨的轉(zhuǎn)化率為33.3%，三氧化二鉻催化氨的轉(zhuǎn)化率為46.7%，所以鉑合金網(wǎng)的催化效果比三氧化二鉻好，
故答案為：46.7%；鉑合金網(wǎng)的催化效果比三氧化二鉻好．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氨的制取和氨氣的催化氧化，明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖墙獯痍P(guān)鍵，題目難度中等．