Question

圖中A、B、C分別是某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的制取氨氣并進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)的三組裝置示意圖，A、B是制取NH₃的示意圖，回答下列問(wèn)題：

（1）用A裝置可制備NH₃的化學(xué)方程式

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

將產(chǎn)生的氨氣通入NaClO溶液中N₂H₄，寫出反應(yīng)的離子方程式

ClO^-+2NH₃═N₂H₄+Cl^-+H₂O

（2）①用B裝置可快速制取較大量NH₃．試分析產(chǎn)生大量氨氣的原因：

NH₄⁺+OH^-?NH₃?H₂O

△   .

NH₃↑+H₂O；CaO+H₂O→Ca（OH）₂，生成堿同時(shí)放出大量熱，均有利于氨氣逸出

②檢驗(yàn)NH₃是否收集滿的實(shí)驗(yàn)方法是：

用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH₃的試管口，若產(chǎn)生白煙，說(shuō)明試管已收集滿NH₃，反之，則沒(méi)有收集滿或用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近收集NH₃的試管口，若濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說(shuō)明NH₃已收集滿，反之，則沒(méi)有收集滿．

．
（3）用C裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已充滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是

打開(kāi)止水夾擠出膠頭滴管中的水

，該實(shí)驗(yàn)的原理是：

NH₃極易溶解于水，致使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減小

．
若測(cè)得C裝置燒瓶中NH₃的質(zhì)量是相同狀況下相同體積H₂質(zhì)量的10倍，則噴泉實(shí)驗(yàn)完畢后，燒瓶中水可上升至燒瓶容積的

3

4

（填“幾分之幾”）．

Answer 1

分析：（1）氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下能反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水；氨氣有還原性，次氯酸鈉有強(qiáng)氧化性，所以氨氣能被次氯酸鈉氧化成N₂H₄．
（2）①根據(jù)氧化鈣和水反應(yīng)生成堿，且該反應(yīng)放熱；氨水能電離出氫氧根離子，也能分解為氨氣和水，二者結(jié)合分析．
②氯化氫和氨氣能生成氯化銨固體而呈現(xiàn)白煙，氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，據(jù)此分析．
（3）利用氨氣極易溶于水，形成壓強(qiáng)差而形成噴泉，
根據(jù)相同條件下m=VMV_m知，燒瓶中氨氣與氫氣的摩爾質(zhì)量之比，然后根據(jù)十字相乘法得出氨氣和空氣的體積之比．

解答：解：（1）氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下能反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；氨氣有還原性，次氯酸鈉有強(qiáng)氧化性，所以氨氣能被次氯酸鈉氧化成N₂H₄，離子方程式為：ClO^-+2NH₃═N₂H₄+Cl^-+H₂O．
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；ClO^-+2NH₃═N₂H₄+Cl^-+H₂O；
（2）①NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，NH₃?H₂O

△   .

NH₃↑+H₂O；CaO+H₂O=Ca（OH）₂，氧化鈣和水反應(yīng)生成堿同時(shí)放出大量熱，均有利于氨氣逸出；
②用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH₃的試管口，若產(chǎn)生白煙，說(shuō)明試管已收集滿NH₃，反之，則沒(méi)有收集滿或用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近收集NH₃的試管口，若濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說(shuō)明NH₃已收集滿，反之，則沒(méi)有收集滿．
故答案為：①NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，NH₃?H₂O

△   .

NH₃↑+H₂O；CaO+H₂O=Ca（OH）₂，氧化鈣和水反應(yīng)生成堿同時(shí)放出大量熱，均有利于氨氣逸出；②用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH₃的試管口，若產(chǎn)生白煙，說(shuō)明試管已收集滿NH₃，反之，則沒(méi)有收集滿或用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近收集NH₃的試管口，若濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說(shuō)明NH₃已收集滿，反之，則沒(méi)有收集滿．
3）氨氣極易溶于水，如果打開(kāi)止水夾，氨氣溶于水后燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減小，而形成噴泉；
相同條件下m=VMV_m知，燒瓶中的氨氣與氫氣的摩爾質(zhì)量之比等于其質(zhì)量之比，所以燒瓶中氨氣的平均摩爾質(zhì)量為20g/mol，空氣的平均摩爾質(zhì)量是29g/mol，氨氣的摩爾質(zhì)量是17g/mol，燒瓶中氨氣和空氣的摩爾質(zhì)量之差和空氣與氨氣摩爾質(zhì)量之差的比即為氨氣和空氣的體積之比．
，所以氨氣和空氣的體積之比為9：3=3：1，所以燒瓶中水可上升至燒瓶容積的

3

4

．

故答案為：打開(kāi)止水夾擠出膠頭滴管中的水；NH₃極易溶解于水，致使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減�。�

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4

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點(diǎn)評(píng)：本題考查氨氣的制備和性質(zhì)，題目難度不大，本題注意形成噴泉的原理和操作方法．