①连接好装置并检查实验装置的气密性后,制备少量氢气并检验氢气纯度;
②用氢气将空气中的氧气消耗掉,得到氢气与氮气的混合气体;
③用铁触媒催化使氢气与氮气反应生成氨气;
④检验氨气的生成。
(1)检验氢气纯度的目的是 ;
(2)上述各装置的接口正确的连接顺序为 ;
(3)操作②时,弹簧夹a、b、c的开、关情况为 ,如何判断氧气已经完全被消耗掉 ;
(4)在步骤③中,先加热铁触媒,后通入混合气体的原因是
,
反应管D中发生反应的化学方程式是 ;
(5)若有氨气生成,现象为 ;
(6)该装置 (填"有"或"无")缺点,若填有,改进措施为 。
解析:点燃易燃气体时,若气体中混有空气(氧气),点燃会发生爆炸,故点燃之前一定要检验纯度;根据实验步骤的先后,可确定各装置的接口顺序为①⑤④②③⑥;用氢气将空气中的氧气消耗掉时,应该关闭弹簧夹b、c,打开a;点燃氢气,当火焰熄灭时,则氧气被消耗掉;由于铁触媒有一定的活性温度要求,故先加热铁触媒,再通混合气体;若产生氨气,溶于水显碱性,会使E中溶液变红;为防止水蒸气对反应产生不良影响,应该在反应前把氢气与氮气的混合气体干燥,另外氨气是一种污染性气体,不能直接排入大气中,应该设有尾气处理装置。
答案:(1)防止因氢气不纯而发生爆炸
(2)①⑤④②③⑥
(3)关闭弹簧夹b、c,打开a 氢气在C瓶内燃烧,火焰熄灭时,证明氧气完全被消耗掉
(4)铁触媒在较高温度时活性较大 N2+3H22NH3
(5)E中溶液变红
(6)有 氢气与氮气的混合气体应该先通过干燥装置,再通入反应装置;⑦后应连接一个吸收尾气的装置
B组
1.用焦炭、空气、水为原料制备NH3的有关反应的化学方程式:
①C+H2O(g)CO+H2
②CO+H2O(g)CO2+H2
③N2+3H22NH3
参加反应的焦炭与氨气之间的物质的量之比约为( )
A.3∶4
B.3∶2
C.2∶3
D.1∶2
解析:由反应①、②可得C~2H2,由③可得,3H2~2NH3,故:3C~6H2~4NH3,n(C)∶n(NH3)=3∶4。
答案:A