Question

（1）超音速飛機(jī)在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO₂和N₂，化學(xué)方程式如下：2NO+2CO 2CO₂+N₂
研究表明：在使用等質(zhì)量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率．為了分別驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中：

實(shí)驗(yàn)編號	T/℃	NO初始濃度 mol?L-1	CO初始濃度 mol?L-1Com]	催化劑的比表面積 ㎡?g-1
Ⅰ	280	1.2×10-3	5.8×10-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

①請?jiān)诒砀裰刑钊胧Ｓ嗟膶?shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)．
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ的目的是______．
（2）工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH₃與NOx反應(yīng)生成無毒的物質(zhì)．某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮的氧化物處理過程．提供的裝置：

步驟一、NH₃的制取
①所提供的裝置中能快速、簡便制取NH₃的裝置是：______（填裝置序號）．
②若采用C裝置制取氨氣（控制實(shí)驗(yàn)條件相同），情況如下表：

試劑組合序號	固體試劑（g）		NH3體積（ml）
a	12.0gCa（OH）2（過量）	10.8gNH4Cl	2688
b		10.8g（NH4）2SO4	2728
c	12.0gNaOH（過量）	10.8gNH4Cl	3136
d		10.8g（NH4）2SO4	3118
e	12.0gCaO（過量）	10.8gNH4Cl	3506
f		10.8g（NH4）2SO4	3584

分析表中數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制NH₃產(chǎn)率最高的是______（填序號）．
步驟二、模擬尾氣的處理：

選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置：
③A中反應(yīng)的離子方程式：______．
④D裝置作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，還有一個作用是：______．
⑤D裝置中的液體可換成______（填序號）．
a．CuSO₄溶液　　　　　b．H₂O　　　　c．CCl₄　　　　 d．濃H₂SO₄
⑥該同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理實(shí)驗(yàn)還存在的明顯缺陷是：______．

Answer 1

解：（1）①該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，所以Ⅰ、Ⅱ是只改變催化劑表面積，Ⅱ、Ⅲ只改變溫度．　　　　
所以應(yīng)填入的數(shù)據(jù)為：
Ⅱ280　　　1.2×10^-3　　　　5.80×10^-3　　　　
Ⅲ1.2×10^-3　　 　5.80×10^-3　　　　　
②Ⅱ、Ⅲ只改變溫度，所以目的是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
故答案為：探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（2）步驟一、NH₃的制取
①制備氨氣可采用解熱NH₄Cl和Ca（OH）₂或濃氨水加熱的方法制備，其中能快速、簡便制取NH₃的裝置可用加熱濃氨水法制備，用H裝置，故答案為：H；
②因?yàn)镹H₄Cl受熱易分解，生成的部分NH₃和HCl又重新結(jié)合成NH₄Cl，而用NaOH或Ca（OH）₂作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多，吸收的NH₃較多，由表中數(shù)據(jù)可以看出，f制NH₃產(chǎn)率最高，
故答案為：f；因?yàn)镹H₄Cl受熱易分解，生成的部分NH₃和HCl又重新結(jié)合成NH₄Cl，而用NaOH或Ca（OH）₂作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多，吸收的NH₃較多；
步驟二、模擬尾氣的處理
③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，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
④D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，
故答案為：防止氨氣溶解（或防止倒吸）；
⑤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，
故答案為：c；
⑥缺少尾氣處理裝置，過量的NO會污染空氣，故答案為：未反應(yīng)的NO無法處理，會污染環(huán)境．
分析：（1）①該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，所以Ⅰ、Ⅱ是只改變催化劑表面積，Ⅱ、Ⅲ只改變溫度．　　　　
②Ⅱ、Ⅲ只改變溫度，目的是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（2）步驟一 ①制備氨氣可采用解熱NH₄Cl和Ca（OH）₂或濃氨水加熱的方法制備；
②根據(jù)NH₄Cl受熱易分解以及NaOH或Ca（OH）₂作反應(yīng)物產(chǎn)生的水較多的性質(zhì)分析；
步驟二 ③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；
④氨氣難溶于飽和氨水，可防止倒吸；
⑤氨氣為極性分子，不溶于非極性溶劑；
⑥缺少尾氣處理裝置，過量的NO會污染空氣．
點(diǎn)評：本題考查氮的氧化物的性質(zhì)以及對環(huán)境的影響，題目難度中等，做題時注意實(shí)驗(yàn)的原理和目的，牢固掌握實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)基本操作為解答該類題目的前提．