题目内容
如图1所示“合成氨”的演示实验（夹持仪器均已省略）．在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2，另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2，N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3，再将产生的气体通入酚酞试液中，若酚酞试液变红，则说明产生了氨气．
某课外活动小组通过查阅资料和多次实验，得到了如下信息：
信息一：NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生如下反应：
①NaNO2+NH4Cl→NH4NO2+NaCl
②NH4NO2→NH3+HNO2
③2HNO2→N2O3+H2O
④2NH3+N2O3→2N2+3H2O
信息二：查阅资料，不同体积比的N2、H2 混合气体在相同实验条件下合成氨，使酚酞试液变红所需要的时间如下：
| N2和H2的体积比 | 5：1 | 3：1 | 1：1 | 1：3 | 1：5 |
| 酚酞变红色所需时间/min | 8～9 | 7～8 | 6～7 | 3～4 | 9～10 |
（1）Y形管左侧管中发生反应的离子方程式：
（2）铁粉撒在石棉绒上的目的是
（3）课外活动小组的同学们认为，该实验中即使酚酞变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，得出此结论的理由是
（4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象，应该控制N2和H2的体积比为
（5）实验过程中通入试管C中的气体成分有
分析：（1）Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2，另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2，装置图中右侧是加热反应，用来制备氮气，左侧不需要加热制备气体是制备氢气的装置；
（2）N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3，为增大混合气体一催化剂的接触面积可以把铁粉撒在石棉绒上；
（3）课外小组的同学们认为，该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，分析得出此结论的理由；设计一个简单的实验验证你的理由；
（4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞变红的实验现象，应该控制N2和H2的体积比为 1：3比较适宜；但无法测量气体体积，该装置还难以实现此目的．
（5）有题目信息，推测实验过程中通入试管C中的气体的成分．
（2）N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3，为增大混合气体一催化剂的接触面积可以把铁粉撒在石棉绒上；
（3）课外小组的同学们认为，该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，分析得出此结论的理由；设计一个简单的实验验证你的理由；
（4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞变红的实验现象，应该控制N2和H2的体积比为 1：3比较适宜；但无法测量气体体积，该装置还难以实现此目的．
（5）有题目信息，推测实验过程中通入试管C中的气体的成分．
解答：解：（1）Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
故答案为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（2）石棉绒的作用是增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积，使反应进行得更充分；
故答案为：增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积，使反应进行得更充分；
（3）课外小组的同学们认为，该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，得出此结论的理由是：从分步反应可知，产生N2的过程中，有可能直接产生氨气，另设计一个简单的实验验证你的理由：将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热，产生的气体直接通入酚酞试液，若酚酞试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立；欲解决这一问题，可以选用下图中的③装置连接在原装置中的A和B之间；
钴答案为：从分步反应可知，产生N2的过程中，有可能直接产生氨气．
将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热，产生的气体直接通入酚酞试液，若酚酞试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立． ③； A，B；
（4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞变红的实验现象，依据化学反应定量关系，N2+3H2?2NH3，应该控制N2和H2的体积比为 1：3比较适宜；但该装置还难以实现此目的原因是无法控制通入B中N2和H2的体积比；
故答案为：体积比为 1：3比较适宜；无法控制通入B中N2和H2的体积比；
（5）实验过程中，依据氮气和氢气合成氨是可逆反应，不能进行彻底，所以通入试管C中的气体成分有 NH3、N2、H2；
故答案为：NH3、N2、H2；
故答案为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
（2）石棉绒的作用是增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积，使反应进行得更充分；
故答案为：增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积，使反应进行得更充分；
（3）课外小组的同学们认为，该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3，得出此结论的理由是：从分步反应可知，产生N2的过程中，有可能直接产生氨气，另设计一个简单的实验验证你的理由：将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热，产生的气体直接通入酚酞试液，若酚酞试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立；欲解决这一问题，可以选用下图中的③装置连接在原装置中的A和B之间；
钴答案为：从分步反应可知，产生N2的过程中，有可能直接产生氨气．
将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热，产生的气体直接通入酚酞试液，若酚酞试液变红，则说明理由成立；否则，说明理由不成立． ③； A，B；
（4）在上述实验过程中，为尽快观察到酚酞变红的实验现象，依据化学反应定量关系，N2+3H2?2NH3，应该控制N2和H2的体积比为 1：3比较适宜；但该装置还难以实现此目的原因是无法控制通入B中N2和H2的体积比；
故答案为：体积比为 1：3比较适宜；无法控制通入B中N2和H2的体积比；
（5）实验过程中，依据氮气和氢气合成氨是可逆反应，不能进行彻底，所以通入试管C中的气体成分有 NH3、N2、H2；
故答案为：NH3、N2、H2；
点评：本题考查了物质性质的实验室制备方法和性质验证，此题是相关知识的考查，解题的关键是根据题中提供的信息结合已有的知识进行分析，属常规性基础拓展考查题，考查学生的知识迁移运用能力．
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