题目内容
已知NH3是一种重要的还原试剂，在化学研究中应用十分广泛．某校化学探究性学习小组的同学，按有关实验原理和装置，进行氨的制备及性质的探究实验．请你分别参与甲、乙、丙、丁、戊组的实验探究，并根据题目的叙述及要求，回答下列问题：
（1）甲、乙两组同学选择了不同的实验装置和试剂来制取氨气．
①甲组实验装置是a，实验试剂是 ．
②乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，实验装置是 （填编号）．用化学平衡原理分析氢氧化钠固体的作用 ．
（2）丙、丁两组同学选择了不同的方法来探究氨的催化氧化实验．
①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH3和O2，写出装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应方程式，并且要求用双线桥标明电子转移的方向与数目： ．
②丁组用B装置吸收一段时间氨气后，再通入空气，同时将红热的铂丝插入B装置的锥形瓶内，反应结束后，锥形瓶内溶液中含有的离子包括H+、OH-、 ．
（3）戊组的同学按照下列流程，探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能及速率：NH3、NO混合气体→催化反应器→测定→尾气处理
【设计实验方案及操作】若控制其他条件均相同，在催化反应器中分别装载不同的催化剂，将经过催化反应后的混合气体，分别通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的体积、浓度均相同）中，比较不同催化剂的催化作用，应该测定 ．
（1）甲、乙两组同学选择了不同的实验装置和试剂来制取氨气．
①甲组实验装置是a，实验试剂是
②乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，实验装置是
（2）丙、丁两组同学选择了不同的方法来探究氨的催化氧化实验．
①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH3和O2，写出装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应方程式，并且要求用双线桥标明电子转移的方向与数目：
②丁组用B装置吸收一段时间氨气后，再通入空气，同时将红热的铂丝插入B装置的锥形瓶内，反应结束后，锥形瓶内溶液中含有的离子包括H+、OH-、
（3）戊组的同学按照下列流程，探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能及速率：NH3、NO混合气体→催化反应器→测定→尾气处理
【设计实验方案及操作】若控制其他条件均相同，在催化反应器中分别装载不同的催化剂，将经过催化反应后的混合气体，分别通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的体积、浓度均相同）中，比较不同催化剂的催化作用，应该测定
考点：氨的制取和性质
专题：实验设计题
分析：（1）①甲组实验用a装置，是固体+固体加热反应制备气体的发生装置，制备氨气利用固体氯化铵和氢氧化钙固体加热反应生成；
②乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，浓氨水滴入氢氧化钠固体，溶解放热，使一水合氨分解生成氨气，利用固体+液体不加热 反应生成气体；
（2）①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH3和O2，装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应生成一氧化氮和水，依据氧化还原反应用双线桥标明电子转移的方向与数目；
②氨的氧化反应是一个放热反应；生成的一氧化氮与空气中的氧气化合成二氧化氮，锥形瓶内氮的氧化物与水反应生成硝酸，硝酸再与氨水反应生成硝酸铵；
（3）根据不同催化剂的催化性能不同，消耗的氨气也不同，根据滴有酚酞的稀硫酸溶液显色所需时间可以确定剩余氨气的多少；通过含氮氧化物的气体可以用NH3在一定条件下进行处理变成两种无毒的物质N2和H2O．
②乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，浓氨水滴入氢氧化钠固体，溶解放热，使一水合氨分解生成氨气，利用固体+液体不加热 反应生成气体；
（2）①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH3和O2，装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应生成一氧化氮和水，依据氧化还原反应用双线桥标明电子转移的方向与数目；
②氨的氧化反应是一个放热反应；生成的一氧化氮与空气中的氧气化合成二氧化氮，锥形瓶内氮的氧化物与水反应生成硝酸，硝酸再与氨水反应生成硝酸铵；
（3）根据不同催化剂的催化性能不同，消耗的氨气也不同，根据滴有酚酞的稀硫酸溶液显色所需时间可以确定剩余氨气的多少；通过含氮氧化物的气体可以用NH3在一定条件下进行处理变成两种无毒的物质N2和H2O．
解答：
解：（1）①甲组实验用a装置，是固体+固体加热反应制备气体的发生装置，制备氨气利用固体氯化铵和氢氧化钙固体加热反应生成；
故答案为：氯化铵固体和氢氧化钙固体；
②乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，选择b装置不需要加热，浓氨水滴入氢氧化钠固体，溶解放热，促使NH3的挥发，使一水合氨分解生成氨气，使NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-向生成NH3移动，加快氨气逸出，利用固体+液体不加热 反应生成气体；
故答案为：b；固体氢氧化钠溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3的挥发，溶液中OH-浓度增加，使NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-向生成NH3移动，加快氨气逸出．
（2）①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH3和O2，装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应生成一氧化氮和水，氮元素化合价-3价变化为+2价，氧气中氧元素化合价0价并不会为-2价，用电子转移双线桥法标注得到化学方程式为：
；
故答案为：；
②氨的氧化反应是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热；生成的一氧化氮与空气中的氧气化合成二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，锥形瓶内氮的氧化物与水反应生成硝酸，硝酸再与氨水反应生成硝酸铵．所以锥形瓶内溶液含有硝酸铵．
所以溶液中含有H+、OH-、NH4+、NO3-离子．
故答案为：NH4+、NO3-；
（3）不同催化剂的催化性能不同，消耗的氨气也不同，根据滴有酚酞的稀硫酸溶液显色所需时间可以确定剩余氨气的多少，显色所需时间越长，催化效果越好；
故答案为：溶液显色所需要的时间．
故答案为：氯化铵固体和氢氧化钙固体；
②乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，选择b装置不需要加热，浓氨水滴入氢氧化钠固体，溶解放热，促使NH3的挥发，使一水合氨分解生成氨气，使NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-向生成NH3移动，加快氨气逸出，利用固体+液体不加热 反应生成气体；
故答案为：b；固体氢氧化钠溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3的挥发，溶液中OH-浓度增加，使NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-向生成NH3移动，加快氨气逸出．
（2）①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH3和O2，装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应生成一氧化氮和水，氮元素化合价-3价变化为+2价，氧气中氧元素化合价0价并不会为-2价，用电子转移双线桥法标注得到化学方程式为：
；故答案为：
；②氨的氧化反应是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热；生成的一氧化氮与空气中的氧气化合成二氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，锥形瓶内氮的氧化物与水反应生成硝酸，硝酸再与氨水反应生成硝酸铵．所以锥形瓶内溶液含有硝酸铵．
所以溶液中含有H+、OH-、NH4+、NO3-离子．
故答案为：NH4+、NO3-；
（3）不同催化剂的催化性能不同，消耗的氨气也不同，根据滴有酚酞的稀硫酸溶液显色所需时间可以确定剩余氨气的多少，显色所需时间越长，催化效果越好；
故答案为：溶液显色所需要的时间．
点评：本题是一道综合题，涉及的知识点较多，考查了学生运用知识解决问题的能力，难度中等．
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