Question

（18分）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NOx在催化劑作用下反應(yīng)生成無毒的物質(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 的處理過程。

I．探究制取NH3的方法

（1）B裝置的名稱：______________

（2）在上述裝置中，H能快速、簡便制取，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），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	固體試劑	NH3體積（mL）
a	6.0gCa(OH)2過量	5.4gNH4Cl	1344
b	5.4g(NH4)2SO4	1364
c	6.0gNaOH過量	5.4gNH4Cl	1568
d	5.4g(NH4)2SO4	1559
e	6.0gCaO過量	5.4gNH4Cl	1753
f	5.4g(NH4)2SO4	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）。

A．H2OB．CCl4C．濃H2SO4D．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

（18分）Ⅰ（1）洗氣瓶(1分)

（2）生石灰與濃氨水（或燒堿與濃氨水）（答化學(xué)式給分）(2分)

（3）f (2分)；（NH4）2（SO4）受熱不分解，CaO又有吸水作用（合理答案均給分）(2分)

Ⅱ（1）F E B(2分)

（2）3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O +3Cu2+(2分)

（3）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）(3分)

（4）b(2分)

（5）未反應(yīng)的NO無法處理，會(huì)污染環(huán)境(2分)

【解析】

試題分析：Ⅰ（1）裝置B的名稱是洗氣瓶；

（2）能快速、簡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，過量的NO會(huì)污染空氣。

考點(diǎn)：考查氮的氧化物對環(huán)境的影響，氨氣的制取方法，離子方程式的書寫，裝置作用的判斷，試劑的選 擇