分析 Ⅰ.性質(zhì)決定其用途,根據(jù)氨氣性質(zhì)寫出其相應(yīng)的用途,根據(jù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)選擇其重要用途;
Ⅱ.①固態(tài)氯化銨加熱分解成氨氣和氯化氫,但氨氣和氯化氫一冷卻馬上又可以化合成氯化銨;
②向固體氫氧化鈉中滴加濃氨水,氫氧化鈉吸水,放出大量熱,促進(jìn)NH3•H2O的分解及NH3的揮發(fā)逸出;
③氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液不易于收集氨氣;
④固體氯化銨與氫氧化鈣固體混合加熱可以制取氨氣;
Ⅲ.實驗步驟原理:①完成這一步后,相當(dāng)于先在整個裝置中通入了氫氣,先把裝置中的空氣進(jìn)行了排除,使氫氣與氨氣的反應(yīng)更安全.②關(guān)閉彈簧夾c,取下截去底部的細(xì)口瓶C,打開彈簧夾a,將氫氣經(jīng)導(dǎo)管B驗純后點燃,然后立即罩上無底細(xì)口瓶C,塞緊瓶塞,如圖所示.氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒,此時消耗的是無底細(xì)口瓶C中的氧氣,幾分鐘后火焰因缺氧而熄滅;③步先點燃E處酒精燈,只是為了先給催化劑升溫,因為催化劑也只有在適宜的溫度下才能發(fā)揮最大的活性,對于鐵觸媒來說,溫度應(yīng)該為500℃,在這同時,繼續(xù)通入氫氣,待無底細(xì)口瓶C內(nèi)水位下降到液面保持不變時,此時兩種氣體也混合的很均勻了,打開彈簧夾b,無底細(xì)口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反應(yīng)管E,在這個地方氮氣跟氫氣進(jìn)行反應(yīng)生成氨氣,但是這個反應(yīng)是可逆反應(yīng),不可能大量的生成氨氣,盡管氨氣在水中的溶解度比較大,但由于該混合氣體中氨氣的量少,進(jìn)入F裝置的氣體中,含有較多難溶性的氣體,所以不易產(chǎn)生倒吸,據(jù)此回答.
(1)根據(jù)可燃性氣體與空氣混合后點燃可能發(fā)生爆炸進(jìn)行分析解答;
(2)C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時,氮氣和氫氣混合均勻,A中試管內(nèi)液面下降,長頸漏斗中液面上升,鋅粒與酸脫離,打開彈簧夾b,無底細(xì)口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反應(yīng)管E,氮氣跟氫氣進(jìn)行反應(yīng),保證氫氣含量較多,提高氮氣的轉(zhuǎn)化率,C中的氣體成分是氮氣和氫氣;
(3)升高催化劑的溫度,使催化劑達(dá)到最佳活性溫度,以提高反應(yīng)速率,氮氣和氫氣之間在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成氨氣.
解答 解:I.氨氣極易液化,氣化時吸收熱量,所以氨氣能作制冷劑,氨氣能和氧氣反應(yīng)生成一氧化氮、一氧化氮和氧氣和水反應(yīng)生成硝酸,硝酸為工業(yè)用三大強酸之一,利用氨氣能生產(chǎn)化肥,所以氨氣重要用途為制化肥、制硝酸,
故答案為:制硝酸、化肥;
II.①固態(tài)氯化銨加熱分解成氨氣和氯化氫,但氨氣和氯化氫一冷卻馬上又可以化合成氯化銨,這個方案很難制氨氣,故①錯誤;
②向固體氫氧化鈉中滴加濃氨水,氫氧化鈉吸水,放出大量熱,促進(jìn)NH3•H2O的分解及NH3的揮發(fā)逸出,故②正確;
③氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)太劇烈并且生成的氨氣極易溶于水,不易收集氨氣,故③錯誤;
④固體氯化銨與氫氧化鈣固體混合加熱可以制取氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,故④正確.
故選②④;
III.(1)氫氣具有可燃性,加熱不純的氫氣可能會發(fā)生爆炸,故檢驗氫氣純度的目的是排除空氣,保證安全,
故答案為:排除空氣,保證安全;
(2)當(dāng)C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時,氮氣和氫氣兩種氣體也混合的很均勻了,C中的氣體成分是氮氣和氫氣,A中試管內(nèi)液面下降,長頸漏斗中液面上升,直到試管內(nèi)液面和鋅離分離,打開彈簧夾b,無底細(xì)口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反應(yīng)管E,在這個地方氮氣跟氫氣進(jìn)行反應(yīng)生成氨氣,并保證氫氣含量較多,提高氮氣的轉(zhuǎn)化率;
故答案為:鋅粒與酸脫離;盡量增大氫氣的濃度以提高氮氣的轉(zhuǎn)化率;N2、H2;
(3)第③步先點燃E處酒精燈,只是為了先給催化劑升溫,因為催化劑也只有在適宜的溫度下才能發(fā)揮最大的活性,對于鐵觸媒來說,溫度應(yīng)該為500℃,所以用酒精燈加熱反應(yīng)管E-段時間后再打開彈簧夾b,是為了升高催化劑的溫度,使催化劑達(dá)到最佳活性溫度,以提高反應(yīng)速率,氮氣和氫氣之間在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成氨氣,即N2+3H22NH3,
故答案為:鐵觸媒在較高溫度時活性增大,加快氨合成的反應(yīng)速率;N2+3H22NH3.
點評 本題考查了氨氣的制取、氨氣的催化氧化的實驗方案設(shè)計,考查學(xué)生分析和解決問題的能力,注意知識的歸納和梳理是關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | t2時加入了催化劑 | B. | t3時降低了溫度 | ||
C. | t5時增大了壓強 | D. | t4~t5時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率最高 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 氨水能被弱酸醋酸中和 | |
B. | 銨鹽受熱易分解 | |
C. | 氨水可以使酚酞試液變紅 | |
D. | 0.lmol/L氨水溶液,常溫時pH約為11 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 10% | B. | 30% | C. | 50% | D. | 90% |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | OH-、H2O、F- | B. | NH3、NH4+、F- | C. | H3O+、NH4+、Cl- | D. | HCl、F2、H2S |
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