题目

题型：专项题难度：来源：

某研究性学习小组为了探究合成氨的原理，设计了下列实验装置。下图中A是简易的氢气发生器，B是圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞试液的烧杯。
实验前先检查装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A中加入一定量的适当浓度的盐酸，使之产生氢气。经必要的操作后，在导管出口处点燃氢气，然后如上图所示装上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入烧杯E中。
（1）实验前，如何检查装置的气密性？__________________________
（2）点燃氢气前必须进行________操作，进行该操作的方法是_______________。
（3）写出A中反应的离子方程式：_______________； B、D中发生反应的化学方程式：B：________________________； D：_______________________。
（4）C中干燥剂的名称是__________，该干燥剂的作用是__________。
（5）E中的实验现象是_______________，原因是（用电离方程式进行回答）_______________。
（6）工业生产上合成氨一般选择的压强是20MPa～50MPa，其原因是_______________。

答案

（1）在A中放入少量水，使水面刚好浸没漏斗下端，打开旋塞a，在B底部稍加热，若在A中漏斗颈内水面上升，且E中导管口有气泡逸出，停止加热后E中导管有水柱上升，表示装置不漏气（也可关闭活塞a，用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管D下部稍加热，检查活塞前后两部分装置是否漏气）
（2）检验氢气的纯度；用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，产生轻轻的“噗”的一声（或没有尖锐的爆鸣声），表示氢气纯度合格，可以收集和点燃
（3）Zn +2H⁺==Zn²⁺+H₂↑；2H₂+O₂2H₂O；N₂+3H₂2NH₃
（4）碱石灰（或生石灰、氢氧化钠固体）；吸收气体中少量的水蒸气和盐酸酸雾
（5）酚酞试液变红；NH₃+H₂ONH₃·H₂ONH₄⁺+OH^-
（6）由于合成氨的反应是一气体积缩小的可逆反应，增大压强，既有利加快反应速率，又有利于氨的合成，实际生产中，压强越大，需要的动力越大，对材料的强度要求更高，从而会降低综合经济效益，因而选20MPa～50MPa