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
2019-04-09
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______.
优质解答
(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.
(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.