Question

某校化学学习小组拟验证NO能被氨气还原并测定其转化率，设计如下实验：
参考知识：NO气体与FeSO₄溶液反应生成可溶性硫酸亚硝基合铁（+2价）：NO+FeSO₄=Fe(NO)SO₄

试回答下列问题：

⑴ 可用上图中装置    （填编号，多选）进行氨气的实验室制备。
D装置可用于下列   （填编号，多选）气体的制备。
a CO₂   b O₂  c SO₂  d C₂H₄   e C₂H₂   f H₂ 
⑵ 装置③、④若用同一装置，则该装置中所盛装的药品是       （填编号）

A．氯化钙

B．浓硫酸

C．五氧化二磷

D．碱石灰

⑶ 装置⑥中，粗玻璃管X的作用         ，装置⑦的作用           
⑷ 装置⑥的广口瓶中，除生成Fe(NO)SO₄外，还有白色沉淀生成，写出生成该沉淀的离子方程式                                      
⑸ 当进入装置⑤的NO为2.688L（标准状况，下同），氨气过量，最后收集到2.016LN₂，则NO的转化率为        。

Answer 1

（9分）（1）ABC（2分）  af（1分）     (2) D（1分）
（3）防止倒吸（1分）；除去未反应的氨气并干燥N₂（1分）
（4）Fe^2＋+2NH₃+2H₂O=Fe(OH)₂↓+2NH₄^＋ （1分）    （5）90％ （2分）

试题分析：（1）实验室制备氨气可以用熟石灰与氯化铵加热，即装置A正确；也可以将氨水滴入到生石灰或碱石灰中，则B正确，或者直接加热浓氨水，C可以，答案选ABC。D装置是简易启普发生器，可以原来制备氢气和CO₂，答案选af。
（2）氨气是碱性气体，则不能用酸性干燥剂，也不能用氯化钙干燥氨气，则答案选D。
（3）氨气极易溶于水，所以装置⑥中，粗玻璃管X的作用防止倒吸；要收集氮气，则需要除去氮气中的氨气，所以浓硫酸的作用是除去未反应的氨气并干燥N₂。
（4）氨气溶于水生成氨水，溶液显碱性，和亚铁离子反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，反应的离子方程式是Fe^2＋+2NH₃+2H₂O＝Fe(OH)₂↓+2NH₄^＋。
（5）NO的物质的量是2.688L÷22.4L/mol＝0.12mol，氮气的物质的量是2.016L÷22.4L/mol＝0.09mol，则根据反应的方程式4NH₃＋6NO＝5N₂＋6H₂O可知消耗NO是0.108mol，所以NO的转化率是。
点评：该题是高考中的常见考点和题型，属于中等难度试题的考查，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力，提高学生的学科素养。该题的关键是明确实验原理，并能结合装置灵活运用即可。