Question

【題目】工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH 3 與NOx在催化劑作用下反應(yīng)生成無(wú)毒的物質(zhì)。某校活動(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NH 3 的方法

（1）B裝置的名稱：______________

（2）在上述裝置中，H能快速、簡(jiǎn)便制取，裝置中需要添加的反應(yīng)試劑為_________ 。

（3）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)。

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________，__________。

試劑組合序號(hào)	固體試劑		NH 3 體積（mL）
a	6.0gCa(OH) 2 過(guò)量	5.4gNH 4 Cl	1344
b		5.4g(NH 4 ) 2 SO 4	1364
c	6.0gNaOH過(guò)量	5.4gNH 4 Cl	1568
d		5.4g(NH 4 ) 2 SO 4	1559
e	6.0gCaO過(guò)量	5.4gNH 4 Cl	1753
f		5.4g(NH 4 ) 2 SO 4	1792

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：_____________、____________、_____________。

（4）D裝置中的液體還可換成（填序號(hào)）。

A．H 2 O B．CCl 4 C．濃H 2 SO 4 D．CuSO 4 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

【答案】洗氣瓶 生石灰與濃氨水（或燒堿與濃氨水） f (NH4)2(SO4)受熱不分解，CaO又有吸水作用 F E B 3Cu+2NO3-+8H+＝2NO↑+4H2O+3Cu2+ 使氣體混合均勻 調(diào)節(jié)氣流速度 防止氨氣溶解（或防倒吸） b 未反應(yīng)的NO無(wú)法處理，會(huì)污染環(huán)境

【解析】

試題Ⅰ（1）裝置B的名稱是洗氣瓶；

（2）能快速、簡(jiǎn)便制取氨氣所用試劑為濃氨水與生石灰或濃氨水與氫氧化鈉都可以，所以H中需要添加的反應(yīng)試劑為生石灰與濃氨水（或燒堿與濃氨水）；

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，相同質(zhì)量的銨鹽與堿反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣的量不同，f方案產(chǎn)生的氨氣最多，且加熱時(shí)硫酸銨不分解，生石灰還具有吸水作用，而氯化銨受熱分解產(chǎn)生氨氣和氯化氫，部分又結(jié)合成氯化銨，氫氧化鈉或氫氧化鈣與銨鹽反應(yīng)產(chǎn)生的水較多，所以f方案制取氨氣的效果最好；

Ⅱ（1）裝置A生成的NO和裝置C生成的NH3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：FEB；

（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；

（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；

（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，答案選b；

（5）缺少尾氣處理裝置，過(guò)量的NO會(huì)污染空氣。