Question

13．某課外化學興趣小組在實驗室制備氨氣，并進行有關(guān)氨氣的性質(zhì)探究．

（1）該小組同學加熱生石灰與氯化銨的混合物制取干燥的氨氣．
①應該選用的儀器及裝置有（填字母）G、D、E、C．
 ②生石灰與氯化銨反應生成氨氣的化學方程式為CaO+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
（2）該小組同學設計如圖2所示裝置探究氨氣的還原性．
①氨催化氧化的化學方程式為4NH₃+5O_{2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$} 4NO+6H₂O．該反應所用的催化劑一般選用三氧化二鉻（填寫化合物名稱）．
②若實驗時通入氨氣的速率過快，在燒瓶中會出現(xiàn)白煙，該物質(zhì)的化學式可能為NH₄NO₃．
（3）該小組同學以氨氣和二氧化碳為原料擬制備碳酸氫銨．
①甲同學先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨氣；乙同學先將氨氣通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳．選擇合適的方案并說明原因．乙同學方案比較合理，因為因二氧化碳在水中溶解度較小，先通入二氧化碳，再通入氨氣，生成的產(chǎn)物量少，且易生成碳酸銨；氨氣在水中溶解度很大，先通入氨氣，再通入CO₂，生成的產(chǎn)物量多，且易生成碳酸氫銨．
②檢驗產(chǎn)物中有NH₄⁺的方法為取少量產(chǎn)物放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明產(chǎn)物中有NH₄⁺．．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)反應物狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置，制備純凈氨氣應用堿石灰除去氨氣中的水蒸氣，用向上排空氣法收集氨氣，過量氨氣用水吸收，注意防止倒吸的發(fā)生，據(jù)此選擇儀器；
②生石灰與氯化銨加熱生成氯化鈣、氨氣和水；
（2）①氨氣在三氧化鉻做催化劑條件下，發(fā)生催化氧化生成一氧化氮和水；
②過量氨氣能夠與硝酸反應生成 硝酸銨；
（3）①根據(jù)氨氣和二氧化碳在水中的溶解性分析對產(chǎn)物的影響，以此評價方案；
②檢驗NH₄⁺離子時，加入堿在加熱條件下反應生成氨氣，氨氣水溶液呈堿性，可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍．

解答 解：（1）①加熱生石灰與氯化銨的混合物制取干燥的氨氣，反應物為固體與固體，反應條件為加熱，所以應選擇發(fā)生裝置G，制備純凈氨氣應用堿石灰除去氨氣中的水蒸氣，應選擇裝置D進行干燥，用向上排空氣法收集氨氣，應選擇裝置E收集，過量氨氣用水吸收，注意防止倒吸的發(fā)生，所以應選擇裝置C進行尾氣處理；
故答案為：G、D、E、C；
②生石灰與氯化銨加熱生成氯化鈣、氨氣和水，方程式：CaO+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O；
故答案為：CaO+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O；
（2）①氨氣在三氧化鉻做催化劑條件下，發(fā)生催化氧化生成一氧化氮和水，方程式：4NH₃+5O_{2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$} 4NO+6H₂O；催化劑為：三氧化二鉻；
故答案為：4NH₃+5O_{2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$} 4NO+6H₂O；三氧化二鉻；
②若實驗時通入氨氣的速率過快，在燒瓶中會出現(xiàn)白煙，是因為過量氨氣能夠與硝酸反應生成 硝酸銨，化學式為：NH₄NO₃；
故答案為：NH₄NO₃；
（3）①二氧化碳在水中溶解度較小，先通入二氧化碳，溶液中生成極少量的碳酸，再通入氨氣，生成的產(chǎn)物量少，且易生成碳酸銨，氨氣在水中溶解度很大，先通入氨氣，溶液中生成較多的一水合氨，再通入CO₂，生成的產(chǎn)物量多，且易生成碳酸氫銨，故乙方案正確，
故答案為：乙正確，因二氧化碳在水中溶解度較小，先通入二氧化碳，再通入氨氣，生成的產(chǎn)物量少，且易生成碳酸銨； 氨氣在水中溶解度很大，先通入氨氣，再通入CO₂，生成的產(chǎn)物量多，且易生成碳酸氫銨；
②檢驗NH₄⁺離子時，加入堿在加熱條件下反應生成氨氣，氨氣水溶液呈堿性，可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，
故答案為：取少量產(chǎn)物放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明產(chǎn)物中有NH₄⁺．

點評 本題考查了氨氣的實驗室制備和實驗方案的評價等問題，注意氣體的制備方案的設計的合理性，題目難度不大．