Question

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图：

已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO₂)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气___、氢气___。

(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有两个作用，分别是：___、___。

(3)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是___，锥形瓶中还可观察到的现象是___。

(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：___。

(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中除含有H⁺、OH^-外，还含有___、___离子。

Answer

a b 干燥气体 控制氢气和氮气的流速的作用（其他合理解释均给分） 氨的催化氧化是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热 有红棕色气体产生 4NH3+5O24NO+6H2O NH4+ NO3-

【解析】

(1)制取氮气时，饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液两种溶液作为药品、加热条件，则应选择装置a；制取氢气时，用锌与稀硫酸或盐酸反应，采用固、液不加热装置，则应选择装置b。答案为：a；b；

(2)氮气和氢气反应时，除了气体需混合外，还要干燥，同时注意节约，所以甲装置的作用分别是：干燥气体、控制氢气和氮气的流速的作用。答案为：干燥气体；控制氢气和氮气的流速的作用（其他合理解释均给分）；

(3)经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是氨的催化氧化是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热，锥形瓶中NH3催化氧化生成NO，NO再被氧化生成NO2，所以还可观察到的现象是有红棕色气体产生。答案为：氨的催化氧化是一个放热反应，放出的热使铂丝保持红热；有红棕色气体产生；

(4)乙装置中氨氧化的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O。答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；

(5)反应过程中，NO转化成NO2后，NO2再与水反应生成HNO3和NO，HNO3再与NH3反应生成NH4NO3，所以反应结束后，锥形瓶内的溶液中除含有H+、OH-外，还含有NH4+、NO3-离子。答案为：NH4+；NO3-。