Question

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：
（1）已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO₂）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，该反应中只有氮元素发生变价，写出该反应的化学方程式

NaNO₂+NH₄Cl

△   .

N₂↑+2H₂0+NaCl

．
从图1中选择制取氮气的合适装置

a

．
（2）如图2氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有

控制氢气和氮气的流速

干燥气体

．
（3）如图2用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：

氨的氧化反应是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热

，锥形瓶中还可观察到的现象是：

有红棕色气体产生

．
（4）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H⁺、OH^-、

NH₄⁺、NO₃^-

离子．

Answer 1

分析：（1）根据题干信息可知：反应物是NaNO₂和NH₄Cl，有N₂生成，反应中只有氮元素发生变价，结合质量守恒定律可知：生成物还有NaCl和H₂O，然后进行配平即可，注意反应条件．
根据反应物的状态与反应条件选择发生装置．
（2）甲装置的作用有将气体混合均匀、控制氢气和氮气的流速、干燥气体．
（3）氨的氧化反应是一个放热反应；生成的一氧化氮与空气中的氧气化合成二氧化氮．
（4）锥形瓶内氮的氧化物与水反应生成硝酸，硝酸再与氨水反应生成硝酸铵．

解答：解：（1）根据质量守恒定律及题干信息可知，反应物是NaNO₂和NH₄Cl，生成物是N₂和H₂O和NaCl，用观察法配平即可．
反应方程式为NaNO₂+NH₄Cl

△   .

N₂↑+2H₂0+NaCl．该反应为溶液加热制备气体，发生装置选择a．
故答案为：NaNO₂+NH₄Cl

△   .

N₂↑+2H₂0+NaCl；a．
（2）甲装置的作用有将气体混合均匀、控制氢气和氮气的流速、干燥气体．
故答案为：控制氢气和氮气的流速、干燥气体．
（3）氨的氧化反应是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热；
生成的一氧化氮与空气中的氧气化合成二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体．
故答案为：氨的氧化反应是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热；有红棕色气体产生．
（4）锥形瓶内氮的氧化物与水反应生成硝酸，硝酸再与氨水反应生成硝酸铵．所以锥形瓶内溶液含有硝酸铵．
所以溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-离子．
故答案为：NH₄⁺、NO₃^-离子．

点评：本题以信息形式主要考查了氮气的制取、以及氮的化合物的性质，综合性较大，旨在考查学生对知识的迁移运用，依据已有的知识进行．