某版本的化學(xué)教材中安排了如圖所示“合成氨”的演示實(shí)驗(yàn)(夾持儀器均已省略).在Y形管的一側(cè)用Zn粒和稀H
2SO
4反應(yīng)制取H
2,另一側(cè)用NaNO
2固體和飽和NH
4Cl溶液反應(yīng)制取N
2,N
2和H
2混合通過(guò)還原鐵粉來(lái)合成NH
3,再將產(chǎn)生的氣體通入酚酞試液中,若酚酞試液變紅,即說(shuō)明產(chǎn)生了氨氣.某課外活動(dòng)小組通過(guò)查閱資料和多次實(shí)驗(yàn),得到了如下信息:
信息一:NaNO
2固體和飽和NH
4Cl溶液混合加熱的過(guò)程中發(fā)生了如下反應(yīng):
2NH
3+N
2O
3→2N
2+3H
2O
NaNO
2+NH
4CI→NH
4NO
2+NaCI
NH
4NO
2→NH
3+HNO
22HNO
2→N
2O
3+H
2O
信息二:不同體積比的N
2、H
2混合氣體在相同實(shí)驗(yàn)條件下合成氨,使酚酞試液變紅所需要的時(shí)間如下:
N2和H2的體積比 |
5:1 |
3:1 |
1:1 |
1:3 |
1:5 |
酚酞變紅所需時(shí)間/min |
8~9 |
7~8 |
6~7 |
3~4 |
9~10 |
據(jù)此回答下列問(wèn)題:
(1)Y形管左側(cè)管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
.
(2)石棉絨的作用是
增大混合氣體與催化劑還原鐵粉的接觸面積,使反應(yīng)進(jìn)行得更充分
增大混合氣體與催化劑還原鐵粉的接觸面積,使反應(yīng)進(jìn)行得更充分
.
(3)課外小組的同學(xué)們認(rèn)為,該實(shí)驗(yàn)中即使酚酞試液變紅也不能說(shuō)明N
2和H
2反應(yīng)合成了NH
3,得出此結(jié)論的理由是
從分步反應(yīng)可知,產(chǎn)生N2的過(guò)程中,有可能直接產(chǎn)生氨氣
從分步反應(yīng)可知,產(chǎn)生N2的過(guò)程中,有可能直接產(chǎn)生氨氣
,請(qǐng)你另設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的理由
將NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱,產(chǎn)生的氣體直接通入酚酞試液,若酚酞試液變紅,則說(shuō)明理由成立;否則,說(shuō)明理由不成立.
將NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱,產(chǎn)生的氣體直接通入酚酞試液,若酚酞試液變紅,則說(shuō)明理由成立;否則,說(shuō)明理由不成立.
;
欲解決這一問(wèn)題,可以選用下圖中的
③
③
裝置連接在原裝置中的
A
A
和
B
B
之間.
(4)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為盡快觀察到酚酞變紅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,應(yīng)該控制N
2和H
2的體積比為
1:3
1:3
比較適宜;但該裝置還難以實(shí)現(xiàn)此目的,原因是
無(wú)法控制通入B中N2和H2的體積比
無(wú)法控制通入B中N2和H2的體積比
.
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通入試管C中的氣體的成分有
氨氣、水蒸氣、氮?dú)?/div>
氨氣、水蒸氣、氮?dú)?/div>.