Question

為了在實驗室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計了如圖所示裝置(圖中夾持裝置均已略去)．

[實驗操作]

①檢查實驗裝置的氣密性后，關(guān)閉彈簧夾a、b、c、d、e，在A中加入鋅粒，向長頸漏斗中注入一定量稀硫酸，打開彈簧夾c、d、e，則A中有氫氣產(chǎn)生，在F出口處收集氫氣并檢驗其純度．

②關(guān)閉彈簧夾c取下截去底部的細(xì)口瓶C，打開彈簧夾a，將氫氣經(jīng)導(dǎo)管B驗純后點燃，然后立即罩上無底細(xì)口瓶C，塞緊瓶塞，如圖所示，氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅．

③用酒精燈加熱反應(yīng)管E，繼續(xù)通氫氣，待無底細(xì)口瓶C內(nèi)水位下降到液面保持不變時，打開彈簧夾b，無底細(xì)口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反應(yīng)管E，片刻后F中的溶液變紅．

回答下列問題：

(1)檢驗氫氣純度的目的是________．

(2)C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是________，防止實驗裝置中壓強(qiáng)過大．此時再打開彈簧夾b的原因是________，C瓶內(nèi)氣體的成分是________．

(3)在步驟③中，先加熱鐵觸媒的原因是________．反應(yīng)管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)通過檢驗H2的純度證明E管中空氣被排盡，同時也防止點燃?xì)錃鈺r發(fā)生爆炸 　　(2)A裝置中液面下降，酸液與鋅粒脫離，反應(yīng)停止；使C瓶內(nèi)氣體進(jìn)入E管中；N2、H2、少量的CO2和水蒸氣 　　(3)合成氨反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，故需先加熱鐵觸媒； 　　 　　解析：(1)在該實驗中，關(guān)閉彈簧夾a、b，打開彈簧夾c、d、e，H2可以進(jìn)入E裝置，排盡其中的空氣，防止空氣中的O2將E裝置中的鐵觸媒氧化，通過檢驗H2的純度可以證明E裝置中空氣是否被排盡，同時在②步實驗中要點燃H2，在點燃之前，也必須檢驗其純度，防止爆炸． 　　(2)C瓶內(nèi)水位下降，說明瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于外界壓強(qiáng)，會導(dǎo)致A裝置中長頸漏斗內(nèi)液面上升，試管內(nèi)液面下降，使酸液與Zn粒相脫離，停止反應(yīng)．此時打開彈簧夾b，H2和N2混合氣體在較大的壓強(qiáng)作用下會通過導(dǎo)氣管，經(jīng)干燥管進(jìn)入E管．由于空氣中的O2與H2反應(yīng)了，所以C瓶內(nèi)氣體的成分是N2、H2及少量的CO2和水蒸氣． 　　(3)N2與H2需在高溫下才能反應(yīng)生成NH3，故需先加熱鐵觸媒．反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N2＋3H22NH3