Question

【题目】工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。

Ⅰ.提供的装置

Ⅱ.NH3的制取

（1）下列有关实验室制备气体的说法正确的是________(填序号)。

①可以用排饱和食盐水的方法收集氯气　②用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气　③实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热　④用无水氯化钙干燥氨气　⑤加热条件下，用浓盐酸洗涤高锰酸钾分解制氧气的试管

（2）从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置：______(填序号)。

（3）当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式是______________________。

Ⅲ.模拟尾气的处理

选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：

（4）A中反应的离子方程式为____________________________________。

（5）装置D的作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是___________________________________。

（6）D装置中的液体可换成________(填序号)。

a．CuSO4 b．H2O c．CCl4 d．浓硫酸

（7）该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ①③⑤ C(或G) 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O或NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑(对应即可) 3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 防止由于NH3的溶解而发生倒吸 c NO尾气直接排放，没有进行处理

【解析】（1）①氯气难溶于饱和食盐水，实验室制备Cl2，可用排饱和食盐水集气法收集，故①正确；②炽热的炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，制取的氢气不纯，操作方法复杂，实验室通常使用锌与稀硫酸反应制取氢气，故②错误；③实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热：用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气时需要加热，用双氧水分解获得氧气不需要加热，故③正确；④氨气与氯化钙发生反应，不能使用无水氯化钙干燥氨气，可以用碱石灰干燥氨气，故④错误；⑤分解高锰酸钾制氧气后，残留在试管内壁上的黑色物质是二氧化锰，二氧化锰能和浓盐酸反应，可用浓盐酸洗涤分解高锰酸钾分解制氧气的试管，故⑤正确；故选①③⑤；

（2）加热氢氧化钙和氯化铵固体可以获得氨气，可以选用装置C；不加热时可以利用浓氨水与氧化钙固体获得氨气，可选用装置C或G；答案为：C或G。

（3）如果选用装置C，则反应的方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O；若选用装置G，则反应的方程式为：NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑；答案为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O或NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑。

（4）稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；答案为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

（5）D装置使气体混合均匀、调节气流速度，另外，氨气难溶于饱和氨水，可防止倒吸；答案为：防止由于NH3的溶解而发生倒吸。

（6）氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中，可产生倒吸，氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂，可用CCl4代替饱和氨水；答案为：c

（7）缺少尾气处理装置，过量的NO尾气直接排放，会污染空气。答案为：NO尾气直接排放，没有进行处理。