Question

NH₃在催化剂存在时能还原NO_x为N₂和H₂O，这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法．下图是某校化学兴趣小组设计的模拟氨气还原NO的装置． 
回答下列问题：
（1）若制取氨气用A装置，则发生反应的化学方程式为

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

．若用B装置制取氨气，则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是

浓氨水、碱石灰

．

（2）若制取NO用图C装置，则制取NO的离子方程式为

3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

，用可抽动的铜丝其优点是

反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品

．
（3）装置⑦的作用可能是

吸收未反应的NO

．
（4）活性亚铬酸铜（可写成xCuO?yCr₂O₃的形式，x、y为正整数）是氨气还原NO催化剂．已知CuNH₄（OH）CrO₄在295℃分解生成活性亚铬酸铜催化剂、一种无毒气体及水，写出该反应的化学方程式

2Cu（OH）NH₄CrO₄

△   .

Cr₂O₃?2CuO+N₂↑+5H₂O

．
（5）若进入装置⑤的NO共2688mL（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下2016mL N₂，则NO的转化率为

90%

．

Answer 1

分析：（1）在加热条件下，实验室常用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，同时生产氯化钙和水，实验室制备少量氨气时可根据氨水的易挥发性和氧化钙的吸水性来制取；
（2）根据铜和稀硝酸反应生产硝酸铜和一氧化氮结合反应遵循电荷守恒、电子守恒以及质量守恒来书写离子方程式，用可抽动的铜丝易于控制反应，操作方便．
（3）硫酸亚铁吸收NO，生成配合物；
（4）CuNH₄（OH）CrO₄在295℃分解生成活性亚铬酸铜催化剂、一种无毒气体及水，产物中无毒气体为氮气，根据质量守恒书写化学方程式；
（5）根据反应6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O计算转化率．

解答：解：（1）在加热条件下，实验室常用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，同时生产氯化钙和水，方程式为2
NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，实验室制备少量氨气时可根据氨水的易挥发性和氧化钙的吸水性来制取，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；浓氨水、碱石灰；
（2）铜和稀硝酸反应生产硝酸铜和一氧化氮，离子方程式为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，用可抽动的铜丝易于控制反应，操作方便并能节约药品，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品；
（3）一氧化氮与二价铁形成配位键，溶液中淡绿色的二价铁变成棕色的一氧化氮配合物，反应为Fe²⁺+NO=Fe（NO）²⁺，故答案为：吸收未反应的NO；
（4）CuNH₄（OH）CrO₄在295℃分解生成活性亚铬酸铜催化剂、一种无毒气体及水，产物中无毒气体为氮气，反应方程式为2Cu（OH）NH₄CrO₄

△   .

Cr₂O₃?2CuO+N₂↑+5H₂O，
故答案为：2Cu（OH）NH₄CrO₄

△   .

Cr₂O₃?2CuO+N₂↑+5H₂O；
（5）根据反应6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O计算，在一定条件下气体的体积之比等于物质的量之比，
         6NO+4NH₃═5N₂+6H₂O
         6ml       5ml
         V         2016ml
V=

2016ml×6ml

5ml

=2419.2ml，则NO的转化率为

2419.2

2688

×100%=90%，
故答案为：90%．

点评：本题考查氨气的制取和性质等知识，题目较为综合，具有一定难度，本题中注意少量氨气制取的方法以及NO尾气的吸收等问题，这在课本中是不多见的．