(2012•西城区二模)某小组同学欲探究NH3催化氧化反应,按图1装置进行实验.

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  • 解题思路:(1)氨的催化氧化产物是一氧化氮和水,据此来书写反应方程式;

    (2)根据化学平衡移动的影响因素解答;

    (3)①氨气发生了催化氧化的产物一氧化氮极易和氧气化合为二氧化氮;

    ②氨气和硝酸反应生成硝酸铵;

    ③二氧化氮和水反应获得硝酸,铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水;

    (4)①为了氧化氨气,氧气需过量,需增加氧气的量,减少氨气的量;

    ②在F中看到红棕色的二氧化氮,避免生成硝酸铵,需不生成硝酸,需除去水或氨气,在装置E、F间增加一个装置,该装置可以是将氨气或水除去,剩下一氧化氮和未反应的氧气;

    (5)根据反应须制取氧气,可根据可选的药品结合装置解答;

    (1)氨的催化氧化反应,氨气中-3价的氮被氧气氧化成显+2价的一氧化氮,化学反应方程式为:4NH3+5O2

    催化剂

    .

    △4NO+6H2O,

    故答案为:4NH3+5O2

    催化剂

    .

    △4NO+6H2O;

    (2)B装置是氨水滴入到氢氧化钠固体上,NaOH固体溶于水放出大量热,氨气在温度高的情况下溶解度小,在氨水中存在平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,平衡向左移动;加入NaOH固体,氢氧化钠电离出氢氧根离子,OH-浓度增加,平衡向左移动,

    故答案为:在氨水中存在平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,加入NaOH固体,OH-浓度增加,平衡向左移动,NaOH固体溶于水放出大量热,均有利于NH3逸出;

    (3)①氨气发生了催化氧化的产物一氧化氮,一氧化氮极易和氧气化合为二氧化氮,即2NO+O2=2NO2;所以装置F中有红棕色气体产生,

    故答案为:2NO+O2═2NO2

    ②乙观察到装置F中只有白烟生成,白烟是由于氨气和硝酸反应NH3+HNO3=NH4NO3,生成了白色的NH4NO3固体,

    故答案为:NH4NO3

    ③在装置G中,生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,化学方程式为:3NO2+H2O═2HNO3+NO,获得硝酸,金属铜和硝酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O实质是:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,

    故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;

    (4)①为了氧化氨气,氧气需过量,需增加氧气的量,减少氨气的量,A为制氧气的装置,增加A中氧气的量,装置A中的产气量,装置B中的产气量,

    故答案为:增加; 减少;

    ②E装置是氨气的催化氧化装置,从装置中出来的气体中有氧气和氨气和一氧化氮和水蒸气,因4NO+2H2O+3O2=4HNO3,NH3+HNO3=NH4NO3,所以避免F中生成硝酸铵,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,需除去水或氨气,需在装置E、F间增加一个装置,该装置可以将氨气或水除去,a碱石灰吸收水蒸气,可以通过防倒吸的b装置吸收氨气,可以通过浓硫酸吸收氨气和水蒸气,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,需选abc,

    故答案为:abc;

    (5)为实现2NO+O2═2NO2该反应,须生成氧气,碳酸氢铵受热分解生成氨气和水和二氧化碳,放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2

    故答案为:Na2O2;NH4HCO3分解放出NH3;同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2

    点评:

    本题考点: 氨的制取和性质.

    考点点评: 本题主要考查了氨气的催化氧化,解答须掌握该反应的原理和相关物质的性质,题目难度中等.