Question

【题目】氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。玉溪一中化学兴趣小组在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：

（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为____________________。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→_____________(按气流方向，用小写字母表示)。

（2）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中	①Y管中____________	②反应的化学方程式______，该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量比是____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温	Y管中有少量水珠	生成的气态水凝聚
打开K2	③____________	④______________

Answer 1

【答案】 A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (或B NH3·H2ONH3↑+H2O) d→c→f→e→i 红棕色慢慢变浅 8NH3+6NO27N2+12H2O 4:3 Z中NaOH溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少,装置中压强减小

【解析】（1）①由于制取氨气可以用2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故可以选A装置或利用NH3·H2ONH3↑+H2O制取NH3，故也可以选B装置；正确答案：A ，2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ；或B，NH3·H2ONH3↑+H2O。

②生成的NH3中混有水蒸气，且氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，用向下排空气法收集，在收集装置后，需用防倒吸的尾气处理装置；正确的连接顺序为d→c→f→e→i ；正确答案：d→c→f→e→i。

（2）①氨气与二氧化氮发生反应，消耗了二氧化氮，使Y管内红棕色颜色变浅；正确答案：红棕色慢慢变浅。

②二氧化氮具有强氧化性，氨气具有还原性，二氧化氮中氮元素由+4价降至0价，氨气中氮元素由-3价生成0价，生成氮气，故化学方程式为：8NH3+6NO27N2+12H2O；该反应中被氧化和被还原的氮元素的物质的量之比为8：6，质量比是8×14:6×14=4:3；正确答案：8NH3+6NO27N2+12H2O；4:3。

③由于反应前后气体体积减小，Y管中压强小于外压，水倒吸入Y管中；正确答案： Z中NaOH溶液产生倒吸现象。

④由于该反应是气体体积减少的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸；正确答案：反应后气体分子数减少,装置中压强减小。