Question

7．三位同學分別用如下甲、乙、丙三套實驗裝置及化學藥品制取氨氣．（其中堿石灰為固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）

（1）三位同學制取氨氣的化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
（2）若選用戊裝置收集氨氣，氨氣應從收集裝置的C端（此題涂卡19）導管進入．
（3）三位同學用上述甲、乙、丙裝置制取氨氣時，其中有一位同學沒有收集到氨（假定他們的實驗操作都正確），請回答：
①你認為沒有收集到氨氣的同學是乙填（“甲”、“乙”或“丙”，此題涂卡20）．
②收集不到氨氣的主要原因是（用化學方程式表示）：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄ ．
③若用加熱碳酸氫銨固體制取純凈的氨氣，三位同學的實驗裝置能夠達到實驗目的是丙（填“甲”、“乙”或“丙”）．
（4）檢驗氨氣是否收集滿的方法是（簡述操作方法、現象和結論）：把濕潤的石蕊試紙放到試管口，若變紅色，說明試管C中已集滿NH₃（或者用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近試管口，若有大量白煙生成，說明試管C中已集滿NH₃）．
（5）工業(yè)上制取氨氣的化學方程式為N₂+3H₂2NH₃．
某同學選用（一）中丁、戊裝置來制備、收集二氧化氮氣體．
（1）正確的連接順序為abc（用接口字母表示），
（2）裝置丁中產生NO₂的離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
（3）若用裝置戊吸收剩余的NO₂，則戊中應盛放氫氧化鈉溶液（填試劑名稱），
（4）將一定質量的鐵粉加入裝有100mL某濃度稀硝酸的容器中充分反應，容器中剩有mg鐵粉，收集到NO氣體448mL（標準情況下），原硝酸溶液的物質的量濃度為0.8mol/L．

Answer 1

分析 （1）氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氨氣、氯化鈣、水；
（2）氨氣的密度比空氣的小，用向下排空氣法收集；
（3）乙沒有收集到氨氣，因為氨氣通過濃硫酸會被吸收；
（4）氨氣為堿性氣體，與水反應生成NH₃•H₂O，電離子出OH^-離子，溶液呈堿性，可以利用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，也可用氨氣和氯化氫反應生成白煙檢驗；
（5）工業(yè)上用氮氣和氫氣制取氨氣；
（1）選用（一）中丁、戊裝置來制備、收集二氧化氮氣體，二氧化氮為密度大于空氣的氣體；
（2）Cu與濃硝酸反應生成硝酸銅、NO₂與水；
（3）NO₂可以污染大氣，但能被堿液吸收；
（4）硝酸完全反應生成硝酸亞鐵與NO，根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算NO的物質的量，根據電子轉移守恒計算參加反應的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），再根據c=$\frac{n}{v}$計算．

解答 解：（1）依據裝置中試劑分析可知都是利用固體氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應生成氨氣，反應的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨氣的密度比空氣的小，用向下排空氣法收集，所以氨氣應從收集裝置的短導氣管進入，即從收集裝置的C端導管進入，
故答案為：c；
（3 ）①乙沒有收集到氨氣，因為氨氣通過濃硫酸會被吸收，
故答案為：乙；
②氨氣通過濃硫酸會被吸收，發(fā)生的反應是：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄，
故答案為：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄；
③甲裝置分解得到的是混合氣體，得不到純凈氨氣，乙裝置分解得到二氧化碳和氨氣水蒸氣混合氣體通過濃硫酸氨氣被吸收得不到氨氣，裝置丙裝置分解得到二氧化碳和氨氣水蒸氣混合氣體通過堿石灰，吸收二氧化碳和水蒸氣得到干燥氣體氨氣，
故答案為：丙；
（4）氨氣為堿性氣體，與水反應生成NH₃•H₂O，電離子出OH^-離子，溶液呈堿性，檢驗時把濕潤的石蕊試紙放到試管口，若變紅色，說明試管C中已集滿NH₃，氨氣和氯化氫反應生成白煙氯化銨，所以也可用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近試管口，若有大量白煙生成，說明試管C中已集滿NH₃，
故答案為：把濕潤的石蕊試紙放到試管口，若變紅色，說明試管C中已集滿NH₃（或者用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近試管口，若有大量白煙生成，說明試管C中已集滿NH₃）；
（5）工業(yè)上用氮氣和氫氣在高溫高壓的條件下制取氨氣，反應為：N₂+3H₂2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂2NH₃；
（1）銅絲和濃硝酸反應生成二氧化氮，二氧化氮密度比空氣大，需長導氣管進入，所以正確的連接順序為abc，
故答案為：abc；
（2）Cu與濃硝酸反應生成硝酸銅、NO₂與水，反應離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（3）NaOH溶液與NO₂反應的化學方程式為：2NaOH+2NO₂=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，所以可選擇氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：氫氧化鈉溶液；
（4）硝酸完全反應生成硝酸亞鐵與NO，NO的物質的量=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根據電子轉移守恒，參加反應的n（Fe）=$\frac{0.02mol×3}{2}$=0.03mol，由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物質的量濃度=$\frac{0.08mol}{0.1L}$=0.8mol/L，
故答案為：0.8mol/L．

點評 本題考查了氨氣、二氧化氮的制備和性質的檢驗，明確氨氣制備原理和硝酸性質是解題關鍵，題目難度中等．