Question

8．氨气和NO可在催化剂作用下转化为氮气和水，用如图所示装置可实现反应并测定NO的转化率

已知FeSO₄溶液能吸收NO生成可溶性的Fe（NO）SO₄（棕色），请回答下列问题：
（1）实验室制备氨气的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O
（2）配制5%FeSO₄溶液使用的仪器除天平、药匙、量筒、烧杯外，还需要玻璃棒
（3）装置B中粗玻璃管的作用是防止氨气易溶于水发生倒吸，装置C的作用是干燥
（4）反应开始后发现装置B的广口瓶中有白色沉淀生成，写生成该沉淀的离子方程式：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺
（5）若参加反应的NO为2.688L（标准状况，下同），氨气过量，最先收集到2.016LN₂，则装置A中NO的转化率为90%．

Answer 1

分析 （1）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体方法制取氨气；
（2）配制5%FeSO₄溶液在溶解固体时，需要用到玻璃棒搅拌；
（3）氨气易溶于水，导管直接插入硫酸亚铁溶液中容易发生倒吸；生成的氮气中含有水蒸气，应进行干燥；
（4）硫酸亚铁与一水合氨反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和铵根离子；
（5）氨气与一氧化氮反应的化学方程式6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，依据方程式计算解答．

解答 解：（1）实验室制取氨气是用氯化铵和氢氧化钙固体加热生成氨气和氯化钙、水，其化学方程式是：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）配制5%FeSO4溶液在溶解固体时，需要用到玻璃棒搅拌，所以还缺少的仪器：玻璃棒；
（3）氨气易溶于水，导管直接插入硫酸亚铁溶液中容易发生倒吸，所以装置B中粗玻璃管的作用是防止氨气易溶于水发生倒吸；
生成的氮气中含有水蒸气，通过盛有浓硫酸的洗气瓶可以吸收氮气中的水蒸气；
故答案为：防止氨气易溶于水发生倒吸；干燥；
（4）硫酸亚铁与一水合氨反应生成氢氧化亚铁白色沉淀和铵根离子，离子方程式：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
故答案为：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺；
（5）氨气与一氧化氮反应的化学方程式6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O，
则：6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O
         6                 5
        V               2.016L   
解得V=2.4129L；
则装置A中NO的转化率为：$\frac{2.4129L}{2.688L}$×100%=90%；
故答案为：90%．

点评 本题通过NO的转化率测定实验，考查了氨气的实验室制备原理、氨气、一氧化氮的性质，明确实验原理及物质的性质是解题关键，题目难度中等．