实验室常用亚硝酸钠（NaNO2）与氯化铵溶液（NH4Cl）反应制取N2．N2的化学性质十分稳定，但在一定条件下能

Question

实验室常用亚硝酸钠（NaNO2）与氯化铵溶液（NH4Cl）反应制取N2．N2的化学性质十分稳定，但在一定条件下能与H2部分化合生成NH3．下图为制取少量NH3并检验NH3的装置（制取H2的装置已略去）：（1）NaNO2是一种工业用盐，它______（填“能”或“不能”）当作食盐使用．A装置中添加NaNO2溶液的仪器名称是______．（2）C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为N2+3H2 催化剂 .△2NH3N2+3H2 催化剂 .△2NH3，反应中N2和H2的最佳质量比是______，按此比例进行反应，D中导管口______（填“会”或“不会”）逸出气泡（已知NH3极易溶于水，密度小于空气）．请设计能说明有NH3生成的实验______．（3）为收集少量氨气，请在右框中，画出收集NH3的装置图．（4）B中浓硫酸的作用是______、______（填2种即可）（5）实验中，N2的平均流量为1.4m g/s，H2的流量为0.3m g/s，N2和H2在反应中只能转化40%．①请计算生成NH3的平均流量．②若用Zn和稀硫酸反应提供H2，制取1.36mg NH3，计算至少需要金属Zn的质量．

Answer 1

（1）由于亚硝酸钠有毒，它不能当作食盐使用．A装置中添加NaNO₂溶液的仪器是分液漏斗；
（2）氮气与氢气在C处发生反应生成氨气，反应的方程式是：N₂+3H₂

催化剂  .

△

2NH₃．化学方程式的物质的质量比两物质的最佳质量比，为：14：3；由于是“部分化合”，仍会有未反应的H₂和N₂逸出．所以，D中导管口会逸出出气泡；由于氨气的水溶液显碱性．所以，验证有NH₃生成的实验是：向D中滴入无色酚酞溶液，酚酞变红；
（3）由氨气极易溶于水、密度比空气小，应用向下排空气法收集，装置如图：
（4）由于浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气和氢气；
（5）①由N₂+3H₂

催化剂  .

△

2NH₃的各物质的质量比为28：6：34=14：3：17，N₂的平均流量为1.4m g/s，H₂的流量为0.3m g/s，N₂和H₂在反应中只能转化40%可知，生成NH₃的平均流量为：1.7m g/s×40%=0.68m g/s；
②设至少需要金属Zn的质量为X、由于N₂和H₂在反应中只能转化40%．
由制取氨气反应：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑、N₂+3H₂

催化剂  .

△

2NH₃，得出锌与氨气的关系式为：
 3Zn～2NH₃ 
 195    34 
X×40%  1.36mg

195

34

＝

X×40%

1.36mg

   解得：X=19.5mg
故答为：（1）不能，分液漏斗；（2）N₂+3H₂

催化剂  .

△

2NH₃，14：3，会，向D中滴入无色酚酞溶液，酚酞变红；（3）见上图；（4）干燥氮气，干燥氢气；（5）①0.68m g/s； ②19.5mg．