Question

實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：
（1）已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉（NaNO₂）溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣，該反應中只有氮元素發生變價，寫出該反應的化學方程式

NaNO₂+NH₄Cl

△   .

N₂↑+2H₂0+NaCl

．
從圖1中選擇制取氮氣的合適裝置

a

．
（2）如圖2氮氣和氫氣通過甲裝置，甲裝置的作用除了將氣體混合外，還有

控制氫氣和氮氣的流速

干燥氣體

．
（3）如圖2用乙裝置吸收一段時間氨后，再通入空氣，同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內，能使鉑絲保持紅熱的原因是：

氨的氧化反應是一個放熱反應，放出的熱使鉑絲保持紅熱

，錐形瓶中還可觀察到的現象是：

有紅棕色氣體產生

．
（4）反應結束后錐形瓶內的溶液中含有H⁺、OH^-、

NH₄⁺、NO₃^-

離子．

Answer 1

分析：（1）根據題干信息可知：反應物是NaNO₂和NH₄Cl，有N₂生成，反應中只有氮元素發生變價，結合質量守恒定律可知：生成物還有NaCl和H₂O，然后進行配平即可，注意反應條件．
根據反應物的狀態與反應條件選擇發生裝置．
（2）甲裝置的作用有將氣體混合均勻、控制氫氣和氮氣的流速、干燥氣體．
（3）氨的氧化反應是一個放熱反應；生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮．
（4）錐形瓶內氮的氧化物與水反應生成硝酸，硝酸再與氨水反應生成硝酸銨．

解答：解：（1）根據質量守恒定律及題干信息可知，反應物是NaNO₂和NH₄Cl，生成物是N₂和H₂O和NaCl，用觀察法配平即可．
反應方程式為NaNO₂+NH₄Cl

△   .

N₂↑+2H₂0+NaCl．該反應為溶液加熱制備氣體，發生裝置選擇a．
故答案為：NaNO₂+NH₄Cl

△   .

N₂↑+2H₂0+NaCl；a．
（2）甲裝置的作用有將氣體混合均勻、控制氫氣和氮氣的流速、干燥氣體．
故答案為：控制氫氣和氮氣的流速、干燥氣體．
（3）氨的氧化反應是一個放熱反應，放出的熱使鉑絲保持紅熱；
生成的一氧化氮與空氣中的氧氣化合成二氧化氮，二氧化氮是紅棕色氣體．
故答案為：氨的氧化反應是一個放熱反應，放出的熱使鉑絲保持紅熱；有紅棕色氣體產生．
（4）錐形瓶內氮的氧化物與水反應生成硝酸，硝酸再與氨水反應生成硝酸銨．所以錐形瓶內溶液含有硝酸銨．
所以溶液中含有H⁺、OH^-、NH₄⁺、NO₃^-離子．
故答案為：NH₄⁺、NO₃^-離子．

點評：本題以信息形式主要考查了氮氣的制取、以及氮的化合物的性質，綜合性較大，旨在考查學生對知識的遷移運用，依據已有的知識進行．