Question

19．氨是一种重要的化工原料，某学习小组同学设计了如图所示的实验装置（部分夹持仪器未画出），探究氨气的还原性并检验产物．
实验现象为：黑色CuO变为红色；白色无水CuSO₄粉末变为蓝色；同时生成一种无色气体，该气体无污染．
（1）请写出大试管中反应的化学方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
（2）请写出氨气与CuO反应的化学方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O
（3）该装置存在明显缺陷，请指出存在的问题此装置没有尾气吸收装置
（4）工业废气中的氮氧化物是主要的大气污染物之一．为了治理污染，工业上常用氨气与之发生反应：NO_x+NH₃→N₂+H₂O，使其转化为无毒的N₂．现有NO和NO₂的混合气体3.0L，跟3.4L（同温同压下）NH₃反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO与NO₂的体积比是3：7

Answer 1

分析 （1）氢氧化钙与氯化铵在加热条件下生成氨气、氯化钙和水；
（2）氧化铜氧化氨气生成氮气和水、铜；
（3）氨气直接排放能够引起空气污染，应进行尾气处理；
（4）根据方程式3NO_x+2xNH₃=$\frac{3+2x}{2}$N₂+3xH₂O计算x值，再利用十字相乘法计算一氧化氮和二氧化氮的体积之比．

解答 解：（1）氢氧化钙与氯化铵在加热条件下生成氨气、氯化钙和水，化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$   CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氧化铜氧化氨气生成氮气和水、铜，化学方程式：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
故答案为：3CuO+2NH₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu+N₂+3H₂O；
（3）氨气直接排放能够引起空气污染，应进行尾气处理；
故答案为：此装置没有尾气吸收装置；
（4）解：依据方程式：3NO_x+2xNH₃=$\frac{3+2x}{2}$N₂+3xH₂O，
                      3   2x
                    3.0L   3.4L
解得：x=1.7；
所以故氮氧化物的分子式为NO_1.7，根据氮氧化物的平均化学式计算NO₂与NO的体积比，
则：，
所以二氧化氮与一氧化氮体积之比：11.2：4.8=7：3；即，NO与NO₂的体积比为3：7；
故答案为：3：7．

点评 本题考查了氨气的制备和性质的检验，依据混合物的有关计算，明确氧化还原反应得失电子守恒是解题关键，题目难度中等．