Question

（2012?大興區(qū)一模）某學(xué)習(xí)小組為研究低價(jià)態(tài)氮元素物質(zhì)的還原性，以NH₃為例設(shè)計(jì)了如下圖實(shí)驗(yàn)（夾持設(shè)備略去）

Ⅰ．檢驗(yàn)氣密性后關(guān)閉彈簧夾I打開彈簧夾Ⅱ，點(diǎn)燃酒精燈，銅絲紅熱后打開分液漏斗的活塞，A中氣體進(jìn)入B中時(shí)不斷通入空氣，反應(yīng)一段時(shí)間后熄滅酒精燈．
Ⅱ．（1）能證明有氨氣產(chǎn)生的現(xiàn)象是

A中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)

；氨分子電子式為

．
（2）C中銅絲在熄滅酒燈后仍保持紅熱說明其中反應(yīng)為

放

熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”NH₃在C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，2NH₃+3CuO

催化劑 .

△

3Cu+N₂+3H₂O

．
（3）D中產(chǎn)生紅棕色氣體和白煙，產(chǎn)生白煙的化學(xué)方程式為：

HNO₃+NH₃=NH₄NO₃

（4）F中也產(chǎn)生大量白煙，寫出該反應(yīng)中反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比n（NH₃）：n（Cl₂）

8：3

（5）用化學(xué)方程式及相應(yīng)理論說明A中能產(chǎn)生大量NH₃氣體的原因

NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-△H＜0，氫氧化鈉使c（OH^-）增大，平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)氫氧化鈉溶于水放出大量熱，也使平衡逆向移動(dòng)，產(chǎn)生大量氨氣

，比較某時(shí)刻A中分液漏斗溶液平衡常數(shù)K₁和三頸瓶中溶液的平衡常數(shù)K₂大小關(guān)系，K₁

＞

K₂（填“＜”“=”“＞”）．
（6）裝置中A稍有不足，應(yīng)該怎樣改進(jìn)

裝置中A裝置分液漏斗與三頸瓶之間增加一氣壓平衡管

．
（7）C中銅絲可以與H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，已知：
Cu（s）+2H⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+H₂（g）H=64.39KJ?mol^-1
2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）H=-196.46KJ?mol^-1
H2(g)+

1

2

O2(g)═H₂O（l）H=-285.84KJ?mol^-1
寫出在H₂SO₄溶液中Cu與H₂O₂反應(yīng)生成Cu²⁺和H₂O的熱化學(xué)方程式

Cu（s）+H₂O₂（l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1

．

Answer 1

分析：（1）氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，氨氣是共價(jià)化合物，原子間以共用電子對(duì)形成化學(xué)鍵；
（2）在催化劑、加熱條件下，氨氣被氧氣氧化生成一氧化氮和水，氨氣和氧化銅反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退��?br />（3）一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨；
（4）白煙是氯化銨，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算n（NH₃）：n（Cl₂）；
（5）氫氧根離子抑制銨根離子的水解，且溫度越高，越促進(jìn)氨氣生成；
（6）氨氣的量增大，導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，易產(chǎn)生安全事故；
（7）利用蓋斯定律計(jì)算．

解答：解：（1）氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子而使溶液呈堿性，堿遇紅色石蕊試紙變藍(lán)，所以能證明有氨氣產(chǎn)生的現(xiàn)象是A中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，氨氣分子的電子式為，故答案為：A中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)；；                        
（2）C中銅絲在熄滅酒燈后仍保持紅熱說明其中反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量使銅絲仍保持紅熱，在催化劑、加熱條件下，氨氣被氧氣氧化生成一氧化氮和水，氨氣和氧化銅反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退�，反�?yīng)方程式為4NH₃+5O₂ 

催化劑 .

△

  4NO+6H₂O，2NH₃+3CuO 

催化劑 .

△

3Cu+N₂+3H₂O，
故答案為：放熱；4NH₃+5O₂ 

催化劑 .

△

  4NO+6H₂O，2NH₃+3CuO 

催化劑 .

△

3Cu+N₂+3H₂O；
（3）氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，白煙是固體硝酸銨小顆粒，反應(yīng)方程式為：HNO₃+NH₃=NH₄NO₃，故答案為：HNO₃+NH₃=NH₄NO₃；
（4）白煙是氯化銨，氯氣和氨氣反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)�，根�?jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得該反應(yīng)方程式為：8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，該反應(yīng)中反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比n（NH₃）：n（Cl₂）=8：3，故答案為：8：3；
（5）NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-△H＜0，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，氫氧化鈉溶解后使溶液中氫氧根離子濃度增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，同時(shí)氫氧化鈉溶解時(shí)放出熱量，也使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，產(chǎn)生大量氨氣，溫度越高，平衡常數(shù)越小，所以K₁＞K₂，
故答案為：NH₃+H₂O?NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-△H＜0，氫氧化鈉使c（OH^-）增大，平衡逆向移動(dòng)，同時(shí)氫氧化鈉溶于水放出大量熱，也使平衡逆向移動(dòng)，產(chǎn)生大量氨氣；＞；            
（6）氨氣的量增大，導(dǎo)致壓強(qiáng)增大，易產(chǎn)生安全事故，為防止產(chǎn)生氨氣事故，裝置中A裝置分液漏斗與三頸瓶之間增加一氣壓平衡管，故答案為：裝置中A裝置分液漏斗與三頸瓶之間增加一氣壓平衡管；             
（7）Cu（s）+2H⁺（aq）═Cu²⁺（aq）+H₂（g） H=64.39KJ?mol^-1 ①
2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）  H=-196.46KJ?mol^-1      ②
H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）  H=-285.84KJ?mol^-1     ③
將方程式①+

1

2

②+③得Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1，
故答案為：Cu（s）+H₂O₂ （l）+2H⁺（aq）=Cu²⁺（aq）+2H₂O（l）△H=-319.68KJ．mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)、蓋斯定律、實(shí)驗(yàn)探究等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，難點(diǎn)是（4）題，會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等進(jìn)行計(jì)算，難度中等．