Question

3．實驗室常用氯化銨與氫氧化鈣的固體混合物加熱制取氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．下列是實驗室提供的有關(guān)裝置：

氣體發(fā)生裝置	a	b	c
氣體收集裝置	①	②	③

（1）請從圖中選擇實驗室制取氨氣的氣體發(fā)生裝置b（填序號）、氣體收集裝置①（填序號）．
（2）某學(xué)生用100mL注射器收集了50mL純凈的氨氣，然后再抽取10mL滴有酚酞試液的蒸餾水，并用橡皮塞封閉針頭．充分振蕩后，注射器內(nèi)無（填“有”或“無”）氣體剩余，其中的液體呈紅色，請用方程式解釋液體顏色變化的原因：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．
（3）氨具有廣泛的用途，它可用于制造化肥/制造硝酸/作冷卻劑（舉出一種即可）．工業(yè)上合成氨常常要用鐵觸媒作催化劑，所加催化劑能否提高N₂的轉(zhuǎn)化率不能．理由是催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響平衡移動．
（4）工業(yè)合成氨的簡易流程如下：

通過循環(huán)Ⅰ可利用的氣態(tài)物質(zhì)是D
A．催化劑       B．只有N₂C．只有H₂       D．N₂和H₂．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)原理2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；氨氣密度小于空氣密度，易溶于水，應(yīng)采用向下排空氣法收集；
（2）依據(jù)氨氣極易溶于水，1體積水溶解700體積氨氣，結(jié)合氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離生成銨根離子與氫氧根離子解答；
（3）依據(jù)氨氣在鐵觸媒作用下催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸的性質(zhì)，結(jié)合化學(xué)平衡移動影響因素解答；
（4）N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，由圖可知：流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)．

解答 解：（1）依據(jù)反應(yīng)原理2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，可知制備氨氣反應(yīng)物狀態(tài)為固體與固體，反應(yīng)條件為加熱，所以應(yīng)選擇裝置b制備；
氨氣密度小于空氣密度，易溶于水，應(yīng)采用向下排空氣法收集，所以應(yīng)選擇裝置①收集；
故答案為：b；①；
（2）氨氣極易溶于水，1體積水溶解700體積氨氣，所以用100mL注射器收集了50mL純凈的氨氣，然后再抽取10mL滴有酚酞試液的蒸餾水，并用橡皮塞封閉針頭．充分振蕩后，注射器內(nèi)無氣體剩余，氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離生成銨根離子與氫氧根離子使溶液顯堿性，離子方程式為：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，所以遇到酚酞變紅色，
故答案為：無；紅；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（3）氨氣在鐵觸媒作用下催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，所以氨氣可以用來制造硝酸，催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響平衡移動，所以使用鐵觸媒做催化劑只能提高反應(yīng)速率，不能提高N₂的轉(zhuǎn)化率；
故答案為：制造硝酸；鐵觸媒；不能；催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響平衡移動；
（4）N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，由圖可知：流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)，故答案為：D．

點評 本題考查了氨氣的實驗室制備及氨氣合成與用途，熟悉氨氣實驗室制備原理，熟悉氨氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．