Question

【題目】氨是一種重要的化工產(chǎn)品，也是重要的化工原料。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制備氨并完成相關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。

I.實(shí)驗(yàn)室制取氨氣通常有兩種方法:①固體氫氧化鈣與氯化銨共熱制備氨氣(裝置如圖 甲②在錐形瓶中加入NaOH固體，在分液漏斗中加入濃氨水制備氨氣(裝置如圖乙）。請(qǐng)回答：

(1)用方法①制備并收集NH3 。裝置甲中生成NH3的化學(xué)方程式為______。用圓底燒瓶收集NH3的方法為_____(填“向上排空氣法”或“向下排空氣法”），檢驗(yàn)圓底燒瓶中已收集滿氨氣的方法是_______。

(2)利用裝置乙可用方法②制取氨氣，利用該裝置還可制取_____(填字母)等氣體。

a.H2 b.CO2 c.Cl2

II.該化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)先用酒精噴燈預(yù)熱催化劑，然后通入反應(yīng)氣體，當(dāng)催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達(dá)到700℃以上，由此可知該反應(yīng)是______反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(2)B中試劑為 __________，NaOH溶液的作用是________。

(3)控制氨氣和氧氣的比例是制備硝酸的關(guān)鍵。當(dāng)比例不合適時(shí)，A中不僅有紅棕色氣體產(chǎn)生，還伴有白煙，白煙的化學(xué)式是_________。欲使氨氣盡可能完全轉(zhuǎn)化為_______，理論上n(NH3) : n(O2)的最佳比例為______。

Answer 1

【答案】 向下排空氣法 放濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谄靠�，試紙變藍(lán)色則說(shuō)明氣體已收集滿 abc 放熱 水 吸收尾氣 硝酸 1：2

【解析】

I(1)用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱制備氨氣的化學(xué)方程式為：；氨氣的密度比空氣小，所以在收集氣體時(shí)采用向下排空氣法；驗(yàn)證氨氣是否集滿時(shí)，可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谄靠�，若試紙變藍(lán)色，則氨氣已集滿；(2)利用裝置乙可用方法②制取氨氣，屬于固液混合不加熱型發(fā)生裝置，制取氫氣與二氧化碳也采用一樣的發(fā)生裝置；

II該小組要制備硝酸，原料是氨氣和氧氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)先用酒精噴燈預(yù)熱催化劑，當(dāng)催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達(dá)到700℃以上，說(shuō)明該反應(yīng)放熱保持溫度恒定，整個(gè)過(guò)程中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)： ；在A、B中再與氧氣及水充分反應(yīng)： ，氫氧化鈉是吸收前面生成的酸性氣體，所以最后一個(gè)是尾氣處理裝置；硝酸和氨氣可生成硝酸銨，所以A中的白煙是硝酸銨，要使氨氣全部轉(zhuǎn)化為硝酸，則中間產(chǎn)物一氧化氮全部反應(yīng)。

I(1)用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱制備氨氣的化學(xué)方程式為：；氨氣的密度比空氣小，所以在收集氣體時(shí)采用向下排空氣法；氨氣是堿性氣體，所以在驗(yàn)證氨氣是否集滿時(shí)，可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谄靠冢�若試紙變藍(lán)色，則氨氣已集滿； (2)利用裝置乙可用方法②制取氨氣，屬于固液混合不加熱型發(fā)生裝置，制取氫氣、二氧化碳、氯氣（高錳酸鉀與濃鹽酸）也采用一樣的發(fā)生裝置，制備氯氣需要加熱；

故答案為：；向下排空氣法；放濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谄靠冢�試紙變藍(lán)色則說(shuō)明氣體已收集滿；abc；

II該小組要制備硝酸，原料是氨氣和氧氣，實(shí)驗(yàn)時(shí)先用酒精噴燈預(yù)熱催化劑，當(dāng)催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達(dá)到700℃以上，說(shuō)明該反應(yīng)放熱保持溫度恒定，整個(gè)過(guò)程中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)： ；在A、B中再與氧氣及水充分反應(yīng)： ，氫氧化鈉是吸收前面生成的酸性氣體，所以最后一個(gè)是尾氣處理裝置；硝酸和氨氣可生成硝酸銨，所以A中的白煙是硝酸銨，化學(xué)式為：，要使氨氣全部轉(zhuǎn)化為硝酸，則中間產(chǎn)物一氧化氮全部反應(yīng)，由兩方程疊加，可得4mol氨氣參與反應(yīng)會(huì)消耗氧氣8mol，故n(NH3) : n(O2) 的最佳比例為1：2；

故答案為：放熱；水；吸收尾氣；；硝酸；1：2。