Question

5．氨水和鹽酸是常見的化學(xué)試劑，可將氨氣（NH₃）、氯化氫氣體分別溶于水制得．
（1）氨氣的發(fā)生裝置可以選擇如圖1中的A或B，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O或NH_3•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O．
（2）欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇如圖中的裝置，其連接順序為：發(fā)生裝置→d→c→f→e→i（按氣流方向，用小寫字母表示）．
（3）小華為探究氨氣溶于水是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計并完成如表實驗（填寫表中空白）：

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
將浸有酚酞溶液的濾紙干燥后，放入盛有干燥氨氣的集氣瓶中	無明顯現(xiàn)象
將浸有酚酞溶液的濾紙濕潤后，放入盛有干操氨氣的集氣瓶中	濾紙變紅，說明氨氣遇水形成溶液呈堿性

（4）小明將滴有酚酞的稀氨水加熱，觀察到溶液顏色變淺，原因可能是氨水不穩(wěn)定受熱易分解生成氨氣和水，導(dǎo)致溶液堿性減弱，則溶液顏色變淺．
（5）小芳將滴有石蕊的稀鹽酸加熱，溶液顏色無明顯變化．為進(jìn)一步研究，取稀鹽酸分成2份：①未經(jīng)加熱；②加熱煮沸一段時間后冷卻，分別中和等量的氫氧化鈉，消耗二者的質(zhì)量：①＞②，則稀鹽酸經(jīng)加熱煮沸后濃度增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．為除去氯化鈉溶液中的碳酸鈉，小林設(shè)計了如圖2方案：
你認(rèn)為上述方案不合理（填“合理”或“不合理”），請分析：根據(jù)上述實驗，加熱煮沸無法除去溶液A中混有的過量氯化氫．改進(jìn)方案：向含碳酸鈉的氯化鈉溶液中邊逐滴加鹽酸，邊測定溶液的pH，至溶液呈中性即可（如合理，說明原因；如不合理，說明原因并設(shè)計改進(jìn)方案）．
（6）為研究氨氣的還原性，小蘭做了一下實驗：
將（2）收集到的NH₃充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO₂（兩端用夾子K₁、K₂夾好）．在一定溫度如圖3所示裝置進(jìn)行實驗．

操作步驟	實驗現(xiàn)象	解釋原因
打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中	①Y管中紅棕色氣體慢慢變淺，最后褪為無色	②反應(yīng)的化學(xué)方程式 8NH3+6NO2 $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$7N2+12H2O
將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫	Y管中有少量水珠	生成的氣態(tài)水凝聚
打開K2	③Z中的NaOH溶液倒吸入Y管中	④該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，Y管內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下發(fā)生倒吸

Answer 1

分析 （1）實驗室制備氨氣，可以利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應(yīng)生成，也可以利用濃氨水滴入固體氧化鈣或氫氧化鈉或堿石灰中利用溶解放熱時一水合氨分解生成，據(jù)此選擇生成氨氣的發(fā)生裝置；
（2）欲收集一瓶干燥的氨氣，需要發(fā)生裝置制備出氨氣，通過堿石灰吸收水蒸氣，通過向上排氣法收集，剩余氨氣需要吸收防倒吸；
（3）氨氣遇水形成氨水，溶液呈堿性，能使無色酚酞變紅解答；
（4）根據(jù)氨水受熱不穩(wěn)定解答；
（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象分析解答，根據(jù)碳酸鈉可與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；氯化鈉與稀鹽酸不能發(fā)生反應(yīng)解答；
（6）將（2）收集到的NH₃充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO₂，打開K₁，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中，二氧化氮和氨氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，紅棕色氣體顏色變淺，最后褪為無色，打開K₂Z中的NaOH溶液倒吸入Y管中．

解答 解：（1）實驗室制備氨氣，可以利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應(yīng)生成，選擇裝置A進(jìn)行，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，也可以利用濃氨水滴入固體氧化鈣或氫氧化鈉或堿石灰中利用溶解放熱時一水合氨分解生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH_3•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
故答案為：A或B，2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，NH_3•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O
（2）欲收集一瓶干燥的氨氣，需要發(fā)生裝置制備出氨氣，通過堿石灰吸收水蒸氣，通過向上排氣法收集，剩余氨氣需要吸收防倒吸，選擇裝置連接為：發(fā)生裝置→d→c→f→e→i，
故答案為：d→c→f→e→i；
（3）將浸有酚酞溶液的濾紙濕潤后，放入盛有干操氨氣的集氣瓶中，濾紙變紅，說明氨氣遇水溶液呈堿性，
故答案為：
 

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結(jié)論
將浸有酚酞溶液的濾紙濕潤后，放入盛有干操氨氣的集氣瓶中	濾紙變紅，說明氨氣遇水形成溶液呈堿性

（4）小明將滴有酚酞的稀氨水加熱，觀察到溶液紅色變淺，原因可能是氨水不穩(wěn)定受熱易分解生成氨氣和水，導(dǎo)致溶液堿性減弱，則溶液顏色變淺，
故答案為：氨水不穩(wěn)定受熱易分解生成氨氣和水，導(dǎo)致溶液堿性減弱，則溶液顏色變淺；
（5）取稀鹽酸分成2份：①未經(jīng)加熱；②加熱煮沸一段時間后冷卻，分別中和等量的氫氧化鈉，消耗二者的量：①＞②，因為中和等量的氫氧化鈉，未經(jīng)加熱的溶液用量比加熱煮沸后的多，故加熱煮沸后稀鹽酸濃度增大；碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水，所以加入稀鹽酸可把碳酸鈉轉(zhuǎn)化為氯化鈉而除去；根據(jù)上述實驗，加熱煮沸無法除去溶液A中混有的過量HCl；向含有碳酸鈉的氯化鈉溶液中邊逐滴加鹽酸，邊測定溶液的PH至溶液呈中性即可，或?qū)⑷芤杭尤脒^量的鹽酸，再將溶液蒸干，然后重新配制成氯化鈉溶液．故不合理．
故答案為：增大；不合理根據(jù)上述實驗，加熱煮沸無法除去溶液A中混有的過量氯化氫．改進(jìn)方案：向含碳酸鈉的氯化鈉溶液中邊逐滴加鹽酸，邊測定溶液的pH，至溶液呈中性即可；
（6）將（2）收集到的NH₃充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO₂，打開K₁，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢充入Y管中，二氧化氮和氨氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：8NH₃+6NO₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$7N₂+12H₂O，紅棕色氣體顏色變淺，最后褪為無色，打開K₂Z中的NaOH溶液倒吸入Y管中，該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，Y管內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下發(fā)生倒吸，
故答案為：

操作步驟	實驗現(xiàn)象	解釋原因
	①Y管中紅棕色氣體慢慢變淺，最后褪為無色	②反應(yīng)的化學(xué)方程式8NH3+6NO2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$7N2+12H2O
	③Z中的NaOH溶液倒吸入Y管中	④該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，Y管內(nèi)壓強(qiáng)降低，在大氣壓的作用下發(fā)生倒吸

點(diǎn)評 本題聯(lián)系學(xué)生感興趣的實際新知識，有助于學(xué)生能力的考查，主要是氨氣制備、氨氣性質(zhì)等知識點(diǎn)，解答本題關(guān)鍵是實驗基本操作、實驗方案的判斷，必須活學(xué)活用才能解好這類有新意的試題，題目難度中等．