Question

3．某化學(xué)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制取HNO₃設(shè)計圖1所示裝置，其中a為一個可持續(xù)鼓入客氣的像皮球．請回答下列問題

（1）寫出裝置B中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（2）裝置E中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃．
（3）裝置C中濃H₂SO₄的作用是吸收多余的NH₃．
（4）請你幫助該化學(xué)小組設(shè)計實(shí)驗室制取NH₃的另一方案方案Ⅰ：加熱濃氨水制取NH₃（或方案Ⅱ：向NaOH或CaO固體上滴加濃氨水制取NH₃）．
（5）裝置D中的主要作用是收集氣體．
（6）干燥管中的堿石灰用于干燥NH₃，某同學(xué)思考是否可用無水氯化鈣代替堿石灰，并設(shè)計如圖2所示裝置（儀器固定裝置省略未畫）進(jìn)行驗證．實(shí)驗步驟如下：
①用燒瓶收集滿干燥的氨氣，立即塞上如圖所示的橡膠塞．
②正立燒瓶，使無水氯化鈣固體滑入燒瓶底部，搖動，可以觀察到的現(xiàn)象是氣體膨脹，由此，該同學(xué)得出結(jié)論：不能用CaCl₂代替堿石灰．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗裝置圖，A裝置是實(shí)驗室制取氨氣的裝置，B裝置為氨氣與氧氣在催化劑加熱條件下生成NO的裝置，C裝置吸收多余的氨氣，裝置中有氧氣，生產(chǎn)成的NO被氧化為二氧化氮，E裝置為二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸的裝置，F(xiàn)裝置吸收尾氣，
（1）裝置B中為氨氣與氧氣的反應(yīng)；
（2）裝置E中為二氧化氮與水的反應(yīng)；
（3）裝置B中有未反應(yīng)完的氨氣，裝置C吸收未反應(yīng)完的氨氣；
（4）可以利用濃氨水分解制取氨氣或向NaOH或CaO固體上滴加濃氨水制取NH₃；
（5）裝置D用來收集二氧化氮?dú)怏w；
（6）氨氣能被無水氯化鈣吸收，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減�。�

解答 解：根據(jù)實(shí)驗裝置圖，A裝置是實(shí)驗室制取氨氣的裝置，B裝置為氨氣與氧氣在催化劑加熱條件下生成NO的裝置，C裝置吸收多余的氨氣，裝置中有氧氣，生產(chǎn)成的NO被氧化為二氧化氮，E裝置為二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸的裝置，F(xiàn)裝置吸收尾氣，
（1）裝置B中為氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO和水的反應(yīng)：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
故答案為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（2）裝置E中的反應(yīng)為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃；
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+2H₂O+O₂=4HNO₃；
（3）裝置C為濃硫酸，吸收裝置B中未反應(yīng)完多余的氨氣；
故答案為：吸收多余的NH₃；
（4）實(shí)驗室制取NH₃的一方案有：方案Ⅰ：加熱濃氨水制取NH₃；
方案Ⅱ：向NaOH或CaO固體上滴加濃氨水制取NH₃；
故答案為：方案Ⅰ：加熱濃氨水制取NH₃（或方案Ⅱ：向NaOH或CaO固體上滴加濃氨水制取NH₃）；
（5）裝置D用來收集二氧化氮?dú)怏w，
故答案為：收集氣體；
（6）正立燒瓶，使無水氯化鈣固體滑入燒瓶底部，搖動，氨氣被無水氯化鈣吸收，壓強(qiáng)減小，所以氣球膨脹；
故答案為：氣球膨脹．

點(diǎn)評 本題以硝酸的制備為背景，考查了氮的化合物的性質(zhì)，影響化學(xué)平衡的因素，同時考查了濃硫酸等物質(zhì)的性質(zhì)應(yīng)用．