Question

16．實驗室常用氯化銨與氫氧化鈣的固體混合加熱制取氨氣，實驗室提供的有關(guān)裝置見表：

氣體發(fā)生裝置	a	b	c
氣體收集裝置	2	②	③

完成下列填空：
（1）從圖中選擇實驗室制取氨氣的發(fā)生裝置b（選填編號）、收集裝置①（選填編號）．
（2）用注射器收集50mL純凈的氨氣，然后再抽取10mL滴有酚酞試液的蒸餾水，并用橡皮塞封閉針頭．充分振蕩后注射器內(nèi)無（選填“有”“無”）氣體剩余，液體呈紅色，用化學(xué)方程式解釋液體顏色變化的原因NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．
（3）工業(yè)合成氨的簡易流程如圖：

通過循環(huán)Ⅰ可利用的氣態(tài)物質(zhì)是d
a．催化劑       b．只有N₂c．只有H₂      d．N₂和H₂
（4）將 CO₂通入到氨化的飽和食鹽水中制備NaHCO₃固體，反應(yīng)的化學(xué)方程式NaCl+CO₂+NH₃+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl．29NH₃、PH₃、
AsH₃三種氫化物熱穩(wěn)定性由強到弱的順序是NH₃＞PH₃＞AsH₃，理由是N、P、As原子半徑依次增大，使得N-H、P-H、As-H鍵長依次增長，熱穩(wěn)定性逐漸減弱．
（5）工業(yè)上用氨水吸收SO₂尾氣，最終得到化肥 （NH₄）₂SO₄．（NH₄）₂SO₄溶液呈酸性，用離子方程式解釋原因NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺；該溶液中存在多種守恒，用離子濃度表示其中一種守恒關(guān)系電荷守恒為：[NH₄⁺]+[H⁺]=2[SO₄^2-]+[OH^-]或者物料守恒為：2[SO₄^2-]=[NH₄⁺]+[NH₃•H₂O]．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)原理2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置；氨氣密度小于空氣密度，易溶于水，應(yīng)采用向下排空氣法收集；
（2）依據(jù)氨氣極易溶于水，1體積水溶解700體積氨氣，結(jié)合氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離生成銨根離子與氫氧根離子解答；
（3）N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，由圖可知：流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)；
（4）將 CO₂通入到氨化的飽和食鹽水中，NaCl、CO₂、NH₃和H₂O反應(yīng)生成NaHCO₃沉淀和氯化銨；N、P、As原子半徑依次增大，使得N-H、P-H、As-H鍵長依次增長，熱穩(wěn)定性逐漸減弱；
（5）（NH₄）₂SO₄溶液為強酸弱堿鹽，由于銨根水解使溶液顯酸性；溶液中存在電荷守恒和物料守恒，電荷守恒為：[NH₄⁺]+[H⁺]=2[SO₄^2-]+[OH^-]，物料守恒為：2[SO₄^2-]=[NH₄⁺]+[NH₃•H₂O]．

解答 解：（1）依據(jù)反應(yīng)原理2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，可知制備氨氣反應(yīng)物狀態(tài)為固體與固體，反應(yīng)條件為加熱，所以應(yīng)選擇裝置b制備；
氨氣密度小于空氣密度，易溶于水，應(yīng)采用向下排空氣法收集，所以應(yīng)選擇裝置①收集；
故答案為：b；①；
（2）氨氣極易溶于水，1體積水溶解700體積氨氣，所以用100mL注射器收集了50mL純凈的氨氣，然后再抽取10mL滴有酚酞試液的蒸餾水，并用橡皮塞封閉針頭．充分振蕩后，注射器內(nèi)無氣體剩余，氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離生成銨根離子與氫氧根離子使溶液顯堿性，離子方程式為：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，所以遇到酚酞變紅色，
故答案為：無；紅；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-；
（3）N₂、H₂在高溫高壓的條件下反應(yīng)生成NH₃，由圖可知：流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)，故答案為：d；
（4）將 CO₂通入到氨化的飽和食鹽水中，NaCl、CO₂、NH₃和H₂O反應(yīng)生成NaHCO₃沉淀和氯化銨，反應(yīng)化學(xué)方程式為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；N、P、As原子半徑依次增大，使得N-H、P-H、As-H鍵長依次增長，熱穩(wěn)定性逐漸減弱，所以NH₃、PH₃、AsH₃三種氫化物熱穩(wěn)定性由強到弱的順序是NH₃＞PH₃＞AsH₃；故答案為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；NH₃＞PH₃＞AsH₃；N、P、As原子半徑依次增大，使得N-H、P-H、As-H鍵長依次增長，熱穩(wěn)定性逐漸減弱；
（5）（NH₄）₂SO₄溶液為強酸弱堿鹽，由于銨根水解使溶液顯酸性，水解方程式為：NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺；溶液中存在電荷守恒和物料守恒，電荷守恒為：[NH₄⁺]+[H⁺]=2[SO₄^2-]+[OH^-]，物料守恒為：2[SO₄^2-]=[NH₄⁺]+[NH₃•H₂O]
故答案為：酸；NH₄⁺+H₂O=NH₃•H₂O+H⁺；電荷守恒為：[NH₄⁺]+[H⁺]=2[SO₄^2-]+[OH^-]或者物料守恒為：2[SO₄^2-]=[NH₄⁺]+[NH₃•H₂O]．

點評 本題考查了氨氣的實驗室制備、氨氣合成與用途以及鹽類水解原理，熟悉氨氣實驗室制備原理，熟悉氨氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．