Question

11．硝酸是一種重要的化工原料，氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑，某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬氨氧化法制硝酸，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，回答下列問(wèn)題：

（注：氯化鈣可以與NH₃反應(yīng)生成八氨合氯化鈣．）
（1）儀器a的名稱為球形干燥管，其中加的試劑為堿石灰．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃C中的酒精燈，當(dāng)催化劑Cr₂O₃由暗綠色變?yōu)槲⒓t時(shí)通入空氣，3min后Cr₂O₃出現(xiàn)暗紅色，移去酒精燈，Cr₂O₃能保持紅熱狀態(tài)的原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;Cr_{2}O_{3}\;}}{△}$4NO+6H₂O．
（3）裝置D的作用是除去氨氣和水蒸氣；裝置G的作用是吸收尾氣．
（4）反應(yīng)開始后，在裝置E中看到的現(xiàn)象是氣體變?yōu)榧t棕色．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，證明有HNO₃生成的操作是取少量F中的液體于試管中，滴加幾滴紫色石蕊試液，溶液變紅，證明有HNO₃生成．
（6）為測(cè)定所制硝酸的濃度，反應(yīng)結(jié)束后取20mL 裝置F中的液體，加水稀釋至1000mL后，取出20mL加入錐形瓶中，滴加指示劑，然后用0.100mol/L的NaOH溶液滴定，用去25mL的NaOH溶液，則反應(yīng)制得的硝酸的濃度為6.25 mol/L．

Answer 1

分析 （1）儀器a為球形干燥管，作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體，應(yīng)選用堿性干燥劑；
（2）移去酒精燈，Cr₂O₃固體保持紅熱說(shuō)明反應(yīng)放熱；
裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水；
（3）無(wú)水氯化鈣是常用的干燥劑，同時(shí)氯化鈣可以與NH₃反應(yīng)生成八氨合氯化鈣；氫氧化鈉溶液可以吸收酸性氣體；
（4）一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮；
（5）二氧化氮?dú)怏w與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸遇到石蕊試液變紅色；
（6）根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算硝酸的濃度．

解答 解：（1）儀器a為球形干燥管，作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體，應(yīng)選用堿性干燥劑堿石灰，故答案為：球形干燥管；堿石灰；
（2）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;Cr_{2}O_{3}\;}}{△}$4NO+6H₂O；
移去酒精燈，Cr₂O₃固體保持紅熱說(shuō)明反應(yīng)放熱，
故答案為：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;Cr_{2}O_{3}\;}}{△}$4NO+6H₂O；
（3）氯化鈣可以與NH₃反應(yīng)生成八氨合氯化鈣，無(wú)水氯化鈣是常用的干燥劑，故可以吸收氨氣和水蒸氣；裝置G中盛放的是氫氧化鈉溶液，可以吸收尾氣，防治污染環(huán)境；
故答案為：除去氨氣和水蒸氣；吸收尾氣；
（4）無(wú)色的一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮，故答案為：氣體變?yōu)榧t棕色；
（5）二氧化氮?dú)怏w與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸遇到石蕊試液變紅色，故證明有HNO₃生成的操作是：取少量F中的液體于試管中，滴加幾滴紫色石蕊試液，溶液變紅，證明有HNO₃生產(chǎn)，
故答案為：取少量F中的液體于試管中，滴加幾滴紫色石蕊試液，溶液變紅，證明有HNO₃生產(chǎn)；
（6）反應(yīng)制得的硝酸的濃度為$\frac{0.100mol×25ml}{20ml}$×$\frac{1000ml}{20ml}$=6.25mol/L，故答案為：6.25．

點(diǎn)評(píng) 本題以氨氧化法制取硝酸為載體考查物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)探究和物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，題目難度中等．