Question

氮的氧化物(NO_x)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH₃将NO_x还原生成N₂，某同学在实验室中对NH₃与NO_x的反应进行了探究。回答下列问题：

（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的_______(填字母)，反应的化学方程式为________。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序：发生装置→_________(按气流方向，用小写字母表示)。

（2）二氧化氮的制备

二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为_________。

（3）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH₃充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO₂(两端用夹子K₁、K₂夹好)。在一定温度下按下图装置进行实验。

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应	①Y管中___________	②反应的化学方程式为_____________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温	Y管中有少量水珠	生成的气态水凝集
打开K2	③_______________	④NaOH溶液的作用是___________

Answer

A Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O d→c→f→e→i Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅 8NH3+6NO27N2+12H2O Z中NaOH溶液产生倒吸现象 吸收二氧化氮，防止污染环境

【解析】

（1）根据反应物、生成物的状态和反应条件可以选择发生装置；

（2）在催化剂催化作用下，氨气和二氧化氮反应生成氮气和水。

（1）①实验室用熟石灰和氯化铵制备氨气，二者都是固体，反应需要加热，因此氨气的发生装置可以选择上图中的A，反应的方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，通过C装置可以干燥氨气，通过D装置收集氨气，通过F装置可以处理多余的氨气，其连接顺序为：发生装置→d→c→f→e→i。

（2）二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

（3）打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应，二氧化氮具有氧化性，能氧化氨气，方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O，因此实验现象为Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅；打开K2，由于体系压强减小，所以实验现象为Z中NaOH溶液产生倒吸现象。由于二氧化氮和氨气会污染空气，所以NaOH溶液的作用是吸收二氧化氮，防止污染环境。