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  (2007•石家庄一模)如图1所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略).在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2,另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2,N2和H2混合后通过还原铁

  (2007•石家庄一模)如图1所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略).在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2,另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2,N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3,再将产生的气体通入酚酞试液中,若酚酞试液变红,则说明产生了氨气.

  某课外活动小组通过查阅资料和多次实验,得到了如下信息:

  信息一:NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生如下反应:

  ①NaNO2+NH4Cl→NH4NO2+NaCl

  ②NH4NO2→NH3+HNO2

  ③2HNO2→N2O3+H2O

  ④2NH3+N2O3→2N2+3H2O

  信息二:查阅资料,不同体积比的N2、H2 混合气体在相同实验条件下合成氨,使酚酞试液变红所需要的时间如下:

  N2和H2的体积比5:13:11:11:31:5酚酞变红色所需时间/min8~97~86~73~49~10据此回答下列问题:

  (1)Y形管左侧管中发生反应的离子方程式:______.

  (2)铁粉撒在石棉绒上的目的是______.

  (3)课外活动小组的同学们认为,该实验中即使酚酞变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是______,请你另设计一个简单的实验验证你的理由______.欲解决这一问题,可以选用图2中的______装置连接在原装置中的______和______之间.

  (4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为______比较适宜;但该装置还难以实现此目的,原因是______.

  (5)实验过程中通入试管C中的气体成分有______.

1回答
2020-10-30 19:35
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曹宝香

  (1)Y形管左侧管中发生反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;

  故答案为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;

  (2)石棉绒的作用是增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分;

  故答案为:增大混合气体与催化剂还原铁粉的接触面积,使反应进行得更充分;

  (3)课外小组的同学们认为,该实验中即使酚酞试液变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是:从分步反应可知,产生N2的过程中,有可能直接产生氨气,另设计一个简单的实验验证你的理由:将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热,产生的气体直接通入酚酞试液,若酚酞试液变红,则说明理由成立;否则,说明理由不成立;欲解决这一问题,可以选用下图中的③装置连接在原装置中的A和B之间;

  钴答案为:从分步反应可知,产生N2的过程中,有可能直接产生氨气.

  将NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热,产生的气体直接通入酚酞试液,若酚酞试液变红,则说明理由成立;否则,说明理由不成立.③;A,B;

  (4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞变红的实验现象,依据化学反应定量关系,N2+3H2⇌2NH3,应该控制N2和H2的体积比为1:3比较适宜;但该装置还难以实现此目的原因是无法控制通入B中N2和H2的体积比;

  故答案为:体积比为1:3比较适宜;无法控制通入B中N2和H2的体积比;

  (5)实验过程中,依据氮气和氢气合成氨是可逆反应,不能进行彻底,所以通入试管C中的气体成分有NH3、N2、H2;

  故答案为:NH3、N2、H2;

2020-10-30 19:36:53

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