Question

1．三聚氰胺（化學式為C₃H₆N₆）是一種白色結(jié)晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗稱“蛋白精”．不法分子為了提高奶粉中的蛋白質(zhì)含量而加入三聚氰胺，導(dǎo)致發(fā)生嬰幼兒泌尿結(jié)石病例．某化學興趣小組同學欲探究三聚氰胺的制取原理：
【查閱資料】
（1）工廠常用尿素合成法制取三聚氰胺．即以尿素[化學式CO（NH₂）₂]為反應(yīng)物，硅膠為催化劑，在380℃至400℃的溫度下，沸騰反應(yīng)、冷凝得到三聚氰胺，同時產(chǎn)生兩種無色氣體，其中一種氣體有刺激性氣味．
（2）NO是無色氣體，不溶于水，在空氣中能迅速氧化為棕色NO₂氣體．
【提出問題】反應(yīng)生成的兩種氣體是什么？
【假設(shè)猜想】根據(jù)資料及反應(yīng)物判斷，生成的兩種氣體可能是：
①二氧化碳和水蒸氣    ②二氧化碳和氨氣（NH₃）
③二氧化碳和氮氣      ④二氧化碳和二氧化氮
提出以上猜想的依據(jù)是反應(yīng)前后元素種類不變；你認為合理的猜想是（填序號）②，理由是只有②中氣體符合無色、有刺激性氣味．
【設(shè)計實驗】同學們在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計如圖所示的實驗?zāi)�擬制取三聚氰胺，并驗證猜想．

【實驗現(xiàn)象和分析】
（1）A裝置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝華而與氣體分離．
（2）實驗觀察到B中棉花變紅，證明生成了氨氣，同時看到D中澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象，說明還生成了CO₂．
（3）C中濃硫酸的作用是吸收氨氣．
【實驗結(jié)論】根據(jù)資料和實驗現(xiàn)象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化學方程式為6CO（NH₂）₂$\underset{\stackrel{催化劑}{=}}{380℃-400℃}$C₃H₆O₆+6NH₃↑+3CO₂↑．

Answer 1

分析 根據(jù)題給信息，生產(chǎn)三聚氰胺的反應(yīng)是尿素，反應(yīng)條件是硅膠作催化劑，溫度在380℃～400℃，生成物除三聚氰胺外，還有兩種氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律和生成氣體的特征，可判斷不可能是①和③，因為①沒有刺激性氣味，③的氣體為紅棕色，可確定②的猜想正確．
根據(jù)元素守恒既反應(yīng)前后元素種類不變，再從題意中提取有用信息，如同時產(chǎn)生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味．

解答 解：【假設(shè)猜想】根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，可以做出題意中①②③④等多種猜想，再結(jié)合題意：同時產(chǎn)生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味，可以看出只有②符合題意；故答案為：反應(yīng)前后元素種類不變； ②；只有②中氣體符合無色、有刺激性氣味；
【實驗現(xiàn)象和分析】
（1）A裝置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝華而與氣體分離．
（2）因為氨氣溶于水顯堿性，可以使酚酞顯藍色，所以B中棉花變紅，證明生成了氨氣，此題的生成物中還有二氧化碳，所以還可以觀察到的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；故填：氨氣；澄清石灰水變渾濁；
（3）裝置B用來檢驗氨氣，裝置D用來檢驗二氧化碳，為了防止其它氣體的干擾，所以在把二氧化碳通入D裝置之前，應(yīng)該把氨氣除干凈，氨氣屬于堿性氣體，而濃硫酸是酸性干燥劑，所以可以用濃硫酸除氨氣，故答案為：吸收氨氣；
【實驗結(jié)論】
根據(jù)題意可知該反應(yīng)的反應(yīng)物是CO（NH₂）₂，生成物是C₃H₆N₆、NH₃、CO₂，所以該反應(yīng)的化學方程式是：
6CO（NH₂）₂$\underset{\stackrel{催化劑}{=}}{380℃-400℃}$C₃H₆O₆+6NH₃↑+3CO₂↑．故填：6CO（NH₂）₂$\underset{\stackrel{催化劑}{=}}{380℃-400℃}$C₃H₆O₆+6NH₃↑+3CO₂↑．
故答案為：
【假設(shè)猜想】反應(yīng)前后元素種類不變；②，只有②中氣體符合無色、有刺激性氣味．
【實驗現(xiàn)象和分析】
（1）使生成的三聚氰胺迅速凝華而與氣體分離．（2）氨氣，澄清石灰水變渾濁．（3）吸收氨氣．
【實驗結(jié)論】6CO（NH₂）₂$\underset{\stackrel{催化劑}{=}}{380℃-400℃}$C₃H₆O₆+6NH₃↑+3CO₂↑．

點評 此題屬于綜合信息題，做此題的關(guān)鍵是從題意中提取有用信息，防止無用信息的干擾．涉及到的化學知識較廣，既涉及到質(zhì)量守恒定律，又有常見氣體的除雜，還有書寫化學方程式的有關(guān)知識．