Question

氨與硝酸都是氮的重要化合物，在工農業(yè)生產中有廣泛應用．完成下列填空：
（1）實驗室設計了如圖所示的實驗裝置，進行“氨的催化氧化”等實驗．

A處是一種氣體發(fā)生裝置，A中所用試劑只能從下列物質中選�。�
①硝酸銨； ②碳酸銨；  ③碳酸氫銨；  ④氯化銨；  ⑤熟石灰；  ⑥氫氧化鈉．
若A中制取氣體時只用了一種試劑，該試劑可以是

 

（選填上述編號），此時A處的裝置應為

 

（選填下列編號）．

至此，完成了對圖中裝置的補充．試從安全、環(huán)保等角度對該裝置再提出修改建議：

 

、

 

．
（2）在圖中，若A、B處試劑足量，則裝置E中可以觀察到的實驗現(xiàn)象有：

 

．
（3）某工廠生產硝酸的流程簡要表示如下：

寫出b的名稱

 

；a中反應的化學方程式

 

．
（4）工業(yè)上通常用碳酸鈉質量分數(shù)為0.150的Na₂CO₃水溶液（密度1.16g/mL）作為NO_x吸收劑，它的物質的量濃度為

 

mol/L（保留2位小數(shù)）．實驗室配置250mL該溶液，必須使用的玻璃儀器有玻棒、

 

．
（5）常壓法生產的硝酸濃度較低，尾氣中氮氧化物含量較高．請幫助上述工廠設計一個能提高硝酸濃度、減少尾氣排放的改進方案，并表示在圖中．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）銨鹽受熱分解產生氨氣，過氧化鈉可以吸收二氧化碳，根據(jù)藥品的狀態(tài)和反應條件選擇合適的裝置；
氨氣極易溶于水，實驗會倒吸，氨氣有毒，需要尾氣處理；
（2）金屬銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和一氧化氮，一氧化氮很易被氧氣氧化為二氧化氮；
（3）b的名稱是 吸收塔；a中反應的化學方程式2NO+O₂═2NO₂；
（4）根據(jù)c=

1000ρω

M

計算碳酸鈉溶液物質的量濃度；
（5）要提高硝酸濃度、減少尾氣排放可將尾氣中氮氧化物再通入設備a循環(huán)利用，對尾氣處理后排放．

解答： 解：（1）銨鹽受熱分解產生氨氣，過氧化鈉在此裝置中可以吸收二氧化碳和水，所以制取氨氣的藥品可以用NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃，藥品均為固體，選擇的裝置符合加熱固體制氣體，故答案為：NH₄HCO₃或（NH₄）₂CO₃；d；
氨氣極易溶于水，實驗會倒吸，在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置，氨氣有毒，需要尾氣處理，要在D后增加一個尾氣吸收裝置，故答案為：①在裝置C與D之間增加一個防倒吸裝置；②在D后增加一個尾氣吸收裝置；
（2）氨氣的催化氧化反應得到的一氧化氮迅速被氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮溶于水形成硝酸，金屬銅和稀硝酸反應生成硝酸銅和一氧化氮，一氧化氮很易被氧氣氧化為二氧化氮而呈現(xiàn)紅棕色，故答案為：銅片逐漸減少直至溶解，溶液變藍色，生成無色氣體并在廣口瓶上方變成紅棕色．
（3）b的名稱是 吸收塔；a中反應的化學方程式2NO+O₂═2NO₂，故答案為：吸收塔  2NO+O₂═2NO₂；
（4）該碳酸鈉溶液物質的量濃度為

1000×1.16×0.15

106

mol/L=1.64mol/L，實驗室配置250mL該溶液，必須使用的玻璃儀器有玻棒、250mL容量瓶、燒杯（膠頭滴管），故答案為：1.64，250mL容量瓶、燒杯（膠頭滴管）；
（5）要提高硝酸濃度、減少尾氣排放可將尾氣中氮氧化物再通入設備a循環(huán)利用，對尾氣處理，改進方案如圖所示：故答案為：．

點評：本題是一道綜合知識題目，考查的角度很廣，難度較大，考查學生分析和解決問題的能力．