Question

11．NH₃及其鹽都是重要的化工原料．
（1）用NH₄Cl和Ca（OH）₂制備NH₃，反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為A、C、G．

（2）按圖2裝置進(jìn)行NH₃性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．
①先打開(kāi)旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生白煙，原因是A瓶壓強(qiáng)比B瓶大，氯化氫進(jìn)入B瓶與氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒形成白煙，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1．
②再打開(kāi)旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是燒瓶中的液體倒吸入B瓶，且紫色石蕊試液變紅．
（3）氨的水溶液顯弱堿性，其原因?yàn)镹H₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-（用離子方程式表示）．
（4）硝酸銨加熱分解可得到N₂O和H₂O，250℃時(shí)，硝酸銨在密閉容器中分解達(dá)到平衡，該分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為為NH₄NO₃$\stackrel{△}{?}$N₂O↑+2H₂O↑；
若有1mol硝酸銨完全分解，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4mol．
（5）由N₂O和NO反應(yīng)生成N₂和NO₂的能量變化如圖3所示，若生成1mol N₂，其△H=-139kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室用加熱固體氯化銨和熟石灰制取氨氣（2NH₄Cl+Ca（OH）₂?CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O），反應(yīng)發(fā)生為固體與固體加熱制取氣體的裝置，根據(jù)氨氣為易溶于水密度比空氣小的氣體性質(zhì)選擇收集裝置，氨氣極易溶于水，尾氣處理需考慮倒吸，據(jù)此分析解答；
（2）①根據(jù)A、B容器壓強(qiáng)以及A、B混合后壓強(qiáng)相等以及氨氣和氯化氫反應(yīng)生成氯化銨分析；
②氨氣、氯化氫為氣體反應(yīng)生成的氯化銨為固體，壓強(qiáng)減小，氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液呈酸性，據(jù)此分析；
（3）氨水中的一水合氨為弱電解質(zhì)，部分電離生成氫氧根離子；
（4）依據(jù)所給的反應(yīng)物和產(chǎn)物，結(jié)合元素守恒書(shū)寫(xiě)方程式即可，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（5）由圖可知，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用加熱固體氯化銨和熟石灰制取氨氣（2NH₄Cl+Ca（OH）₂?CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O），反應(yīng)發(fā)生為固體與固體加熱制取氣體的裝置，因防止藥品中的濕存水以及反應(yīng)產(chǎn)生的水使反應(yīng)試管受熱不均勻，所以選擇試管口向下的A裝置制備氨氣，氨氣為易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，需用向下排空氣法收集，所以選擇C裝置，氨氣極易溶于水，尾氣處理需考慮倒吸，倒扣的漏斗空間大，水柱不易極速上升，能防止倒吸，故選G裝置，
故答案為：ACG；
（2）①A容器壓強(qiáng)為150KPa，B容器壓強(qiáng)100KPa，A容器壓強(qiáng)大于B容器，先打開(kāi)旋塞1，A容器中的氯化氫進(jìn)入B容器，氨氣和氯化氫反應(yīng)，NH₃+HCl=NH₄Cl，生成氯化銨固體小顆粒，所以B瓶中的現(xiàn)象是出現(xiàn)白煙，
故答案為：出現(xiàn)白煙；A瓶壓強(qiáng)比B瓶大，氯化氫進(jìn)入B瓶與氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒形成白煙；
②氨氣、氯化氫為氣體反應(yīng)生成的氯化銨為固體，壓強(qiáng)減小，再打開(kāi)旋塞2，紫色的石蕊試液倒吸入B瓶中，氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液中銨根離子水解生成一水合氨和氫離子，水解方程式為：NH₄⁺+H₂O?NH₃•H₂O+H⁺，溶液呈酸性，所以紫色石蕊試液變紅，
故答案為：燒瓶中的液體倒吸入B瓶，且紫色石蕊試液變紅；
（3）氨水中的一水合氨為弱電解質(zhì)，部分電離生成氫氧根離子使溶液呈堿性，電離方程式：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
故答案為：NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（4）硝酸銨分解生成N₂O和H₂O，達(dá)到平衡，說(shuō)明為可逆反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式為：NH₄NO₃$\stackrel{△}{?}$N₂O+2H₂O；
NH₄NO₃中NH₄⁺的N元素化合價(jià)為-3價(jià)，NO₃^-中的N元素的化合價(jià)為+5價(jià)，反應(yīng)后N元素的化合價(jià)為+1價(jià)，發(fā)生歸中反應(yīng)，N元素由-3價(jià)升高為+1價(jià)，此反應(yīng)中每分解1mol硝酸銨，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4mol；
故答案為：NH₄NO₃$\stackrel{△}{?}$N₂O↑+2H₂O↑；     4；
（5）由圖可知，此反應(yīng)反應(yīng)物總能量高于生成物，則△H=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=209-348=-139kJ•mol^-1，
故答案為：-139．

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合題，考查了氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備及氨氣的性質(zhì)驗(yàn)證、反應(yīng)熱的計(jì)算，明確氨氣制備原理及反應(yīng)熱計(jì)算方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．