Question

工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH₃與NO_x在催化劑作用下反應(yīng)生成無(wú)毒的物質(zhì)．某�；顒�(dòng)小組同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過(guò)程．

Ⅰ．探究制取NH₃的方法
（1）在上述裝置中，H能快速、簡(jiǎn)便制取NH₃，裝置中需要添加的反應(yīng)試劑為

 

．
（2）為探究更好的實(shí)驗(yàn)效果，活動(dòng)小組同學(xué)采用上述C裝置來(lái)制取氨氣，在控制實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，獲得下表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

試劑組合序號(hào)	固體試劑		NH3體積（mL）
a	6.0g Ca（OH）2（過(guò)量）	5.4g NH4Cl	1344
b		5.4g （NH4）2SO4	1364
c	6.0g NaOH（過(guò)量）	5.4g NH4Cl	1568
d		5.4g （NH4）2SO4	1559
e	6.0g CaO（過(guò)量）	5.4g NH4Cl	1753
f		5.4g （NH4）2SO4	1792

分析表中數(shù)據(jù)，你認(rèn)為哪種方案制取氨氣的效果最好（填序號(hào)），從該方案選擇的原料分析制氣效果好的可能原因是

 

．
Ⅱ．模擬尾氣處理
活動(dòng)小組同學(xué)選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）請(qǐng)從上述裝置中選擇你認(rèn)為合理的進(jìn)行補(bǔ)充（所選裝置不能重復(fù)）．

（2）A中反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）D裝置的作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度、

 

．
（4）D裝置中的液體還可換成

 

（填序號(hào)）．
a．H₂O   b．CCl₄  c．濃H₂SO₄    d．CuSO₄溶液
（5）該小組同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理裝置中還存在一處明顯的缺陷是

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）制備氨氣可采用加熱NH₄Cl和Ca（OH）₂或濃氨水加熱的方法制備，其中能快速、簡(jiǎn)便制取NH₃的裝置可用加熱濃氨水法制備；
（2）根據(jù)NH₄Cl受熱易分解以及NaOH或Ca（OH）₂作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多的性質(zhì)分析；
II．（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，選擇儀器的連接順序；
（2）稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等；
（3）氨氣難溶于飽和氨水，可防止倒吸；
（4）氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑；
（5）缺少尾氣處理裝置，過(guò)量的NO會(huì)污染空氣；

解答：解：I．（1）裝置H為分液漏斗、圓底燒瓶，能快速、簡(jiǎn)便制取NH₃，分液漏斗放濃氨水，圓底燒瓶放堿（生石灰或燒堿），
故答案為：生石灰與濃氨水（或燒堿與濃氨水）；
（2）因?yàn)镹H₄Cl受熱易分解，生成的部分NH₃和HCl又重新結(jié)合成NH₄Cl，而用NaOH或Ca（OH）₂作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多，吸收的NH₃較多，（NH₄）₂SO₄受熱不分解，CaO又有吸水作用，由表中數(shù)據(jù)可以看出，f制NH₃產(chǎn)率最高，
故答案為：f；（NH₄）₂SO₄受熱不分解，CaO又有吸水作用；
II．（1）該反應(yīng)目的是模擬汽車尾氣中CO和NO_X的反應(yīng)并測(cè)量反應(yīng)后混合氣體的組成，裝置A生成的CO和裝置C生成的NO_x通入裝置D使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，裝置F干燥氣體，再通入裝置E反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體通入裝置B干燥，最后收集氣體，
故答案為：F E B；  
（2）稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅和NO等，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）D裝置使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，另外，氨氣難溶于飽和氨水，可防止倒吸，
故答案為：防止氨氣溶解（或防止倒吸）；
（4）氨氣可溶于硫酸銅溶液、水以及硫酸中，可產(chǎn)生倒吸，氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑，可用CCl₄代替飽和氨水，
故答案為：b；
（5）缺少尾氣處理裝置，過(guò)量的NO會(huì)污染空氣，
故答案為：未反應(yīng)的NO無(wú)法處理，會(huì)污染環(huán)境；

點(diǎn)評(píng)：本題考查氮的氧化物的性質(zhì)以及對(duì)環(huán)境的影響，題目難度中等，做題時(shí)注意實(shí)驗(yàn)的原理和目的，牢固掌握實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)基本操作為解答該類題目的前提．