Question

某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。

完成下列填空：

（1）常温下，氨水的浓度为1:1.5（28%的浓氨水和水的体积比）时实验现象明显，配制该浓度氨水的玻璃仪器有                         。

（2）本实验用的干燥剂是碱石灰和无水氯化钙。则甲处是____________；乙处是___________。

（3）实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明反应是_____（填“吸”或“放”）热反应；化学方程式为                  。

（4）实验前，烧杯中盛有200mL 1.000 mol/L的 NaOH溶液，实验后测得烧杯中溶液的pH=13，且溶液质量比反应前增加了7.48g，则NaOH溶液吸收的NO和NO₂的物质的量之比

是             （设溶液的体积不变且忽略盐类的水解）。

（5）实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟。其原因可用化学方程式表示为：                       、                       。

（6）已知NH₃和N₂常压下的沸点分别为：－33.5℃和－195.8℃，据此推测这两种物质中，能做制冷剂的是         （填分子式）；能用来冷冻物质的是         （填分子式）。

 

Answer 1

【答案】

（1）量筒、烧杯、玻璃棒 （2分，缺一项得1分）

（2）甲处：碱石灰；（1分）乙处：无水氯化钙（1分）

（3）放热反应（1分）；  4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O（1分）   

（4） 5:13（2分）

（5）4NO＋3O₂+2H₂O→4HNO₃（1分，或2NO＋O₂→2NO₂和3NO₂+H₂O→2HNO₃+ NO

或4NO₂＋O₂+2H₂O→4HNO₃也给分）；NH₃+HNO₃→NH₄NO₃（1分）

（6）NH₃（1分）；N₂（1分）

【解析】

试题分析：

（1）氨水的浓度为1：1.5，是体积比浓度，可以量取溶液体积混合得到，利用量筒量取氨水和水在烧杯中混合后，用玻璃棒搅拌得到配制的溶液；故答案为：量筒、烧杯、玻璃棒；

（2）甲处是干燥氨气需要用碱石灰，防止水蒸气进入玻璃管炸裂玻璃管，乙处是干燥一氧化氮气体用氯化钙，不吸收后再后续装置会生成白烟；氨气不能用氯化钙干燥；甲处：碱石灰；乙处：无水氯化钙；故答案为：碱石灰，氯化钙；

（3）实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，反应是放热反应，发生的是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂＝＝4NO+6H₂O故答案为：放热反应；  4NH₃+5O₂＝＝4NO+6H₂O；

（4）实验前，烧杯中盛有200mL 1.000mol/L的 NaOH溶液，实验后测得烧杯中溶液的pH=13，氢氧根离子浓度为0.1mol/L，且溶液质量比反应前增加了7.48g为一氧化氮和二氧化氮 气体质量，消耗氢氧化钠物质的量=0.2L×1mol/L-0.1mol/L×0.2L=0.18mol；设NO物质的量为x，NO₂物质的量为y，得到： x+y=0.18　；　28x+46y=7.48，解得x=0.05mol，y=0.13mol，NO和NO₂的物质的量之比=0.05：0.13=5：13；故答案为：5：13；

（5）如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟，氨气被氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮，通入水中反应生成硝酸，硝酸和过量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒，冒白烟；反应的很幸福陈楚生为：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，或2NO+O₂=2NO₂和3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃；NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；故答案为：4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃，或2NO+O₂→2NO₂和3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO；或4NO₂+O₂+2H₂O→4HNO₃；NH₃+HNO₃→NH₄NO₃；

（6）沸点低的易气化吸收热量，可以做制冷剂，冷冻物质沸点高的液化后可以做冷冻物质的物质，已知NH₃和N₂常压下的沸点分别为：-33.5℃和-195.8℃，据此推测这两种物质中，能做制冷剂的是氨气；能用来冷冻物质的是氮气；故答案为：NH₃；N₂；

考点：考查：本题考查了氨气实验室制备，性质验证方法，氨气的催化氧化反应，气体干燥试剂选择，产物吸收，过程反应化学方程式的书写，题目难度中等．