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_________，反应的化学方程式为_______________。

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

（2）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）。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤	实验现象	解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中	①Y管中_____________	②反应的化学方程式 ____________
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_______________	④______________

Answer

（1）① A； 2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O；

② a→d→c→f→e→i；

（2）①红棕色颜色变浅，最后褪为无色；②8NH3+6NO2 =7N2 +12H2O；

③水倒吸入Y管中；④该反应是气体体积减小的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸。

【解析】

试题分析：（1）①在实验室中是利用固体碱消石灰与铵盐NH4Cl混合加热，故应选用A装置加热，发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O；②利用A装置制得的氨气，由于氨气是碱性气体，所以需要利用碱石灰进行干燥，然后再根据氨气的密度比空气小的性质，用向下排空气法收集，氨气是大气污染物，要进行尾气处理，可利用其在水中极容易溶解，用水作吸收剂进行尾气处理，故装置的连接顺序为 a→d→c→f→e→i；（2）NO2具有强氧化性，NH3有强还原性，两者相遇，会发生反应产生氮气和水，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的方程式：8NH3+6NO2 =7N2 +12H2O，故①Y管内看到红棕色气体颜色变浅最终为无色，同时在注射器的内壁有水珠产生；②根据①分析可知发生该反应的方程式是8NH3+6NO2 =7N2 +12H2O；③反应后由于容器内气体的物质的量减少，所以会使容器内气体压强减小。当打开K2后，烧杯内NaOH溶液在大气压强的作用下会倒吸入Y管内；④原因是该反应是气体体积减小的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下而发生倒吸现象。

考点：考查化学实验原理分析、气体收集、装置连接等基本操作及实验方案的设计的知识。