(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层.科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO
2CO2+N2
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中:
实验编号 | T/℃ | NO初始浓度 mol•L-1 | CO初始浓度 mol•L-1 | 催化剂的比表面积 ㎡•g-1 |
Ⅰ | 280 | 1.2×10-3 | 5.8×10-3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是______.
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质.某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程.提供的装置:
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:______(填装置序号).
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
试剂组合序号 | 固体试剂(g) | NH3体积(ml) | |
a | 12.0gCa(OH)2(过量) | 10.8gNH4Cl | 2688 |
b | 10.8g(NH4)2SO4 | 2728 | |
c | 12.0gNaOH(过量) | 10.8gNH4Cl | 3136 |
d | 10.8g(NH4)2SO4 | 3118 | |
e | 12.0gCaO(过量) | 10.8gNH4Cl | 3506 |
f | 10.8g(NH4)2SO4 | 3584 |
步骤二、模拟尾气的处理:
选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
③A中反应的离子方程式:______.
④D装置作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是:______.
⑤D装置中的液体可换成______(填序号).
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
⑥该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是:______.
(1)①该实验是验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,所以Ⅰ、Ⅱ是只改变催化剂表面积,Ⅱ、Ⅲ只改变温度.
所以应填入的数据为:
Ⅱ280 1.2×10-3 5.80×10-3
Ⅲ1.2×10-3 5.80×10-3
②Ⅱ、Ⅲ只改变温度,所以目的是探究温度对化学反应速率的影响.
故答案为:探究温度对化学反应速率的影响.
(2)步骤一、NH3的制取
①制备氨气可采用解热NH4Cl和Ca(OH)2或浓氨水加热的方法制备,其中能快速、简便制取NH3的装置可用加热浓氨水法制备,用H装置,故答案为:H;
②因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多,由表中数据可以看出,f制NH3产率最高,
故答案为:f;因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多;
步骤二、模拟尾气的处理
③稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
④D装置使气体混合均匀、调节气流速度,另外,氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸,
故答案为:防止氨气溶解(或防止倒吸);
⑤氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中,可产生倒吸,氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂,可用CCl4代替饱和氨水,
故答案为:c;
⑥缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气,故答案为:未反应的NO无法处理,会污染环境.