合成氨( NH 3 )是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与进步做出了巨大贡献。合成氨( NH 3 )的工艺流程图如下:
( 1 )合成氨( NH 3 )需要的氮气来自空气,空气中氮气的体积分数约为 _______________ ;
( 2 )已知同温同压下,相同数目的气体分子具有相同的气体体积,若要让氢气和氮气恰好完全反应,则需要氢气和氮气的体积比为 ________________ ;
( 3 )将沸点不同的气体分离开来,常采用液化分离法。如控制温度在 -195.8℃ < t < -183℃ ,可将空气中 N 2 与 O 2 分离。根据表中物质的沸点判断,要将产物 NH 3 与 N 2 、 H 2 分离开来,最适宜的温度应该控制在 ____________________ 。
物质 | H 2 | N 2 | O 2 | NH 3 |
沸点 | -252℃ | -195.8℃ | -183℃ | -33.35℃ |
78%
【详解】
( 1 )空气中氮气的体积分数约为 78% ;
( 2 )氮气和氢气在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气,该反应的化学方程式为 ,故需要氢气和氮气的体积比为: 3:1 ;
( 3 )由表可知,要将产物 NH 3 与 N 2 、 H 2 分离开来,最适宜的温度应该控制在 −195.8℃<t<−33.35℃ 。
用排水法收集气体 | 在两个集气瓶中装满水,用玻璃片盖住瓶口,倒放入水中。将塑料管小心插入集气瓶内,吹气 | 集气瓶中的水逐渐排出,收集满呼出的气体 | 呼出的气体几乎没有溶于水 |
在水中收集满气体后,用玻璃片盖住瓶口,从水中取出正放于桌面上 | 气体无色 | 无色的气体,密度比空气的大 | |
探究呼出气体的性质 | 向一个盛空气的集气瓶和一个盛呼出气体的集气瓶中,各滴入几滴澄清的石灰水,振荡 | 盛空气的集气瓶内澄清石灰水没有变浑浊;盛呼出气体的集气瓶内澄清的石灰水变浑浊 | 呼出的气体中二氧化碳的含量>空气中二氧化碳的含量 |
将燃着的木条分别插入另一个盛有呼出气体的集气瓶中和盛有空气的集气瓶中 | 盛有空气的集气瓶中的木条继续燃烧,无明显变化;盛呼出气体的集气瓶中燃着的木条逐渐熄灭 | 呼出的气体中氧气的含量<空气中氧气的含量 | |
取一块干燥的玻璃片,对着呼气,并与放在空气中的另一块玻璃片进行比较 | 对着呼气的玻璃片上有一层水雾;放在空气中的玻璃片无明显变化 | 呼出的气体中水蒸气的含量>空气中水蒸气的含量 |
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