Question

【題目】氨是一種重要的化工產(chǎn)品，也是重要的化工原料。某化學興趣小組在實驗室制備氨并完成相關性質實驗。

I.實驗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）。請回答：

(1)用方法①制備并收集NH3 。裝置甲中生成NH3的化學方程式為______。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.該化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸。

(1)實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑，然后通入反應氣體，當催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上，由此可知該反應是______反應(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鍵。當比例不合適時，A中不僅有紅棕色氣體產(chǎn)生，還伴有白煙，白煙的化學式是_________。欲使氨氣盡可能完全轉化為_______，理論上n(NH3) : n(O2)的最佳比例為______。

Answer 1

【答案】 向下排空氣法 放濕潤的紅色石蕊試紙在瓶口，試紙變藍色則說明氣體已收集滿 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方程式為：；氨氣的密度比空氣小，所以在收集氣體時采用向下排空氣法；驗證氨氣是否集滿時，可用濕潤的紅色石蕊試紙在瓶口，若試紙變藍色，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，實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑，當催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上，說明該反應放熱保持溫度恒定，整個過程中會發(fā)生下列反應： ；在A、B中再與氧氣及水充分反應： ，氫氧化鈉是吸收前面生成的酸性氣體，所以最后一個是尾氣處理裝置；硝酸和氨氣可生成硝酸銨，所以A中的白煙是硝酸銨，要使氨氣全部轉化為硝酸，則中間產(chǎn)物一氧化氮全部反應。

I(1)用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱制備氨氣的化學方程式為：；氨氣的密度比空氣小，所以在收集氣體時采用向下排空氣法；氨氣是堿性氣體，所以在驗證氨氣是否集滿時，可用濕潤的紅色石蕊試紙在瓶口，若試紙變藍色，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；放濕潤的紅色石蕊試紙在瓶口，試紙變藍色則說明氣體已收集滿；abc；

II該小組要制備硝酸，原料是氨氣和氧氣，實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑，當催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上，說明該反應放熱保持溫度恒定，整個過程中會發(fā)生下列反應： ；在A、B中再與氧氣及水充分反應： ，氫氧化鈉是吸收前面生成的酸性氣體，所以最后一個是尾氣處理裝置；硝酸和氨氣可生成硝酸銨，所以A中的白煙是硝酸銨，化學式為：，要使氨氣全部轉化為硝酸，則中間產(chǎn)物一氧化氮全部反應，由兩方程疊加，可得4mol氨氣參與反應會消耗氧氣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。