Question

某實驗小組設計了下列裝置進行氨的催化氧化實驗。

完成下列填空：
（1）常溫下，氨水的濃度為1:1.5（28%的濃氨水和水的體積比）時實驗現象明顯，配制該濃度氨水的玻璃儀器有                        。
（2）本實驗用的干燥劑是堿石灰和無水氯化鈣。則甲處是____________；乙處是___________。
（3）實驗時，先將催化劑加熱至紅熱，在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應仍能繼續進行，說明反應是_____（填“吸”或“放”）熱反應；化學方程式為                 。
（4）實驗前，燒杯中盛有200mL 1.000 mol/L的 NaOH溶液，實驗后測得燒杯中溶液的pH=13，且溶液質量比反應前增加了7.48g，則NaOH溶液吸收的NO和NO₂的物質的量之比
是            （設溶液的體積不變且忽略鹽類的水解）。
（5）實驗時發現：如果缺少乙處的干燥管，將反應后的氣體直接通入燒瓶，則燒瓶中產生白煙。其原因可用化學方程式表示為：                      、                      。
（6）已知NH₃和N₂常壓下的沸點分別為：－33.5℃和－195.8℃，據此推測這兩種物質中，能做制冷劑的是         （填分子式）；能用來冷凍物質的是        （填分子式）。

Answer 1

（1）量筒、燒杯、玻璃棒 （2分，缺一項得1分）
（2）甲處：堿石灰；（1分）乙處：無水氯化鈣（1分）
（3）放熱反應（1分）；  4NH₃＋5O₂4NO＋6H₂O（1分）   
（4） 5:13（2分）
（5）4NO＋3O₂+2H₂O→4HNO₃（1分，或2NO＋O₂→2NO₂和3NO₂+H₂O→2HNO₃+ NO
或4NO₂＋O₂+2H₂O→4HNO₃也給分）；NH₃+HNO₃→NH₄NO₃（1分）
（6）NH₃（1分）；N₂（1分）

解析試題分析：
（1）氨水的濃度為1：1.5，是體積比濃度，可以量取溶液體積混合得到，利用量筒量取氨水和水在燒杯中混合后，用玻璃棒攪拌得到配制的溶液；故答案為：量筒、燒杯、玻璃棒；
（2）甲處是干燥氨氣需要用堿石灰，防止水蒸氣進入玻璃管炸裂玻璃管，乙處是干燥一氧化氮氣體用氯化鈣，不吸收后再后續裝置會生成白煙；氨氣不能用氯化鈣干燥；甲處：堿石灰；乙處：無水氯化鈣；故答案為：堿石灰，氯化鈣；
（3）實驗時，先將催化劑加熱至紅熱，在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應仍能繼續進行，反應是放熱反應，發生的是氨氣的催化氧化反應生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH₃+5O₂＝＝4NO+6H₂O故答案為：放熱反應；  4NH₃+5O₂＝＝4NO+6H₂O；
（4）實驗前，燒杯中盛有200mL 1.000mol/L的 NaOH溶液，實驗后測得燒杯中溶液的pH=13，氫氧根離子濃度為0.1mol/L，且溶液質量比反應前增加了7.48g為一氧化氮和二氧化氮 氣體質量，消耗氫氧化鈉物質的量=0.2L×1mol/L-0.1mol/L×0.2L=0.18mol；設NO物質的量為x，NO₂物質的量為y，得到： x+y=0.18　；　28x+46y=7.48，解得x=0.05mol，y=0.13mol，NO和NO₂的物質的量之比=0.05：0.13=5：13；故答案為：5：13；
（5）如果缺少乙處的干燥管，將反應后的氣體直接通入燒瓶，則燒瓶中產生白煙，氨氣被氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空氣中的氧氣反應生成二氧化氮，通入水中反應生成硝酸，硝酸和過量的氨氣反應生成硝酸銨固體小顆粒，冒白煙；反應的很幸福陳楚生為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，或2NO+O₂=2NO₂和3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃；NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；故答案為：4NO+3O₂+2H₂O→4HNO₃，或2NO+O₂→2NO₂和3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO；或4NO₂+O₂+2H₂O→4HNO₃；NH₃+HNO₃→NH₄NO₃；
（6）沸點低的易氣化吸收熱量，可以做制冷劑，冷凍物質沸點高的液化后可以做冷凍物質的物質，已知NH₃和N₂常壓下的沸點分別為：-33.5℃和-195.8℃，據此推測這兩種物質中，能做制冷劑的是氨氣；能用來冷凍物質的是氮氣；故答案為：NH₃；N₂；
考點：考查：本題考查了氨氣實驗室制備，性質驗證方法，氨氣的催化氧化反應，氣體干燥試劑選擇，產物吸收，過程反應化學方程式的書寫，題目難度中等．