Question

根据如下装置回答问题

（1）实验时，A、C两装置均需加热，应先加热

 

装置，原因是

 

；
（2）D装置中应填充的物质是

 

，该物质的主要作用是

 

；
（3）E装置的作用是

 

，F、G装置中的物质分别是

 

；
（4）反应前，将5.35gNH₄Cl 与过量Ca（OH）₂ 充分混合，设完全反应，实验后，仍能缓缓从B管通入空气，其目的是

 

，测得F瓶质量增加了1.8g，则氨催化氧化的转化率为

 

；
（5）该组同学又取等量的药品，以铂合金网做催化剂，中毒上述实验，测得F瓶质量增加了2.52g，则氨催化氧化的转化率为

 

；这说明了

 

．

Answer 1

考点：氨的制取和性质

专题：

分析：装置A：氯化铵和氢氧化钙反应制得氨气，2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，装置B：提供氨气催化氧化所需的氧气，装置C：氨气在三氧化二铬为催化剂的作用下和氧气发生催化氧化，装置D：除去C中未反应的氨气，
装置E：缓冲气流，防止倒吸，装置F：二氧化氮和水反应3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，装置G吸收尾气．  
（1）催化剂在高温下才可以显示其催化活性，从反应流程看，若先加热A，部分氨气未被催化氧化就被吸收，会影响其转化率；
（2）为了得到纯净硝酸，选用既能吸收氨气，又不会吸收硝酸的试剂；
（3）由于可能吸收发生倒吸，应该设一安全瓶，起缓冲气流、防止倒吸的作用，F装置中应该用水吸收二氧化氮，而G装置应该盛有能够吸收NO、NO₂等尾气的试剂，一般用碱液；
（4）为保证氧化生成的二氧化氮完全被水吸收，应该缓缓通入空气将二氧化氮吹入F装置中；5.35gNH₄Cl 与过量Ca（OH）₂ 充分混合，可以得到1.7克氨气，若完全转化为硝酸，根据氮元素守恒，应该得到6.3克硝酸，现F装置增重1.8克，利用差量法计算；
（5）测得F瓶质量增加了2.52g，利用差量法计算；利用转化率的数值比较两种催化剂的转化效率．

解答： 解：（1）催化剂在高温下才可以显示其催化活性，若先加热A，部分氨气未被催化氧化就被吸收，会使其转化率偏低，因此必须先预热催化剂，即应先加热C，
故答案为：C；催化剂在高温下才可以显示其催化活性，因此必须先预热，故应先加热C，若先加热A，部分氨气未被催化氧化就被吸收，会使其转化率偏低；
（2）该实验装置需通过测定F装置质量的变化来测定氨催化氧化的转化率，所以为了得到纯净硝酸，选用既能吸收氨气，又不会吸收硝酸的试剂，所以D装置中应填充的物质是无水硫酸铜（无水氯化钙），
故答案为：无水硫酸铜（无水氯化钙）；除去C中未反应的氨气；
（3）F装置中二氧化氮和水反应，由于可能吸收发生倒吸，应该设一安全瓶，起缓冲气流、防止倒吸的作用，所以装置E：缓冲气流，防止倒吸的作用，装置F：二氧化氮和水反应3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，装置G吸收尾气，吸收NO、NO₂等尾气的试剂，一般用碱液，
故答案为：缓冲气流；水、氢氧化钠溶液；
（4）为保证氧化生成的二氧化氮完全被水吸收，应该缓缓通入空气将二氧化氮吹入F装置中；5.35gNH₄Cl 与过量Ca（OH）₂ 充分混合，可以得到1.7克氨气，若完全转化为硝酸，根据氮元素守恒，应该得到6.3克硝酸，现F装置增重1.8克，则
3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO△m
3×46     2×63  30    108
          m（HNO₃）     1.8g 
解得：m（HNO₃）=2.1克，则氨的转化率为

2.1g

6.3g

×100%≈33.3%，
故答案为：将生成的二氧化氮吹入F装置中与水反应；33.3%；
（5）3NO₂ +H₂O=2HNO₃ +NO△m
3×46       2×63    30    108
               m（HNO₃）   2.52g 
解得：m（HNO₃）=2.94克，则氨的转化率为

2.94g

6.3g

×100%≈46.7%，
铂合金网的催化氨的转化率为33.3%，三氧化二铬催化氨的转化率为46.7%，所以铂合金网的催化效果比三氧化二铬好，
故答案为：46.7%；铂合金网的催化效果比三氧化二铬好．

点评：本题考查了氨的制取和氨气的催化氧化，明确实验原理和实验目的是解答关键，题目难度中等．