Question

氨氣是一種無色、有特殊刺激性氣味的氣體，氨氣極易液化和極易溶于水，且能使紅色石蕊試紙變藍(lán)．某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)欲制取氨氣并探究其性質(zhì)．

請回答下列問題：
（1）用氯化銨與消石灰共熱制取氨氣的化學(xué)方程式為

 

．
（2）圖Ⅰ是進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置，形成噴泉的操作步驟是

 

．
（3）學(xué)生甲和乙在相同環(huán)境下分別進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)，學(xué)生甲實(shí)驗(yàn)時，涌入燒瓶中的酚酞水溶液的體積占燒瓶容積的

4

5

，學(xué)生乙實(shí)驗(yàn)時，涌入燒瓶中的酚酞水溶液的體積占燒瓶容積的

1

5

，假設(shè)燒瓶內(nèi)的溶液沒有損失，學(xué)生甲和乙制得的氨水的物質(zhì)的量濃度之比為

 

．
（4）氨氣在空氣中不能燃燒，為了探究在催化劑存在時氨氣能否被空氣中的氧氣氧化，該小組進(jìn)行如圖Ⅱ所示的實(shí)驗(yàn)．
①實(shí)驗(yàn)時，先加熱硬質(zhì)玻璃管至三氧化二鉻紅熱，并鼓入空氣．停止加熱后再繼續(xù)鼓入空氣，三氧化二鉻保持紅熱，原因是

 

．
②氨催化氧化的化學(xué)方程式為

 

．
③整個實(shí)驗(yàn)過程中，不會生成的物質(zhì)是

 

（填序號）．
A．N₂    B．NO₂    C．HNO₃?D．NH₄NO₃?

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和氫氧化鈣加熱制取氨氣；
（2）氨氣是極易溶于水的氣體，氨氣溶于水后，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少，產(chǎn)生壓強(qiáng)差，導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶；
（3）根據(jù)C=

n

V

計算其物質(zhì)的量濃度；
（4）①實(shí)驗(yàn)時，先加熱硬質(zhì)玻璃管至三氧化二鉻紅熱，并鼓入空氣．停止加熱后再繼續(xù)鼓入空氣，三氧化二鉻保持紅熱，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
②氨催化氧化是硝酸工業(yè)的基礎(chǔ)，根據(jù)氨催化氧化法制硝酸的原理解答；
③根據(jù)氨氣、氧氣、一氧化氮、水、之間的反應(yīng)進(jìn)行解答．

解答：解：Ⅰ．（1）在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ 

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）NH₃極易溶解于水，1體積水溶解700體積氨氣，打開止水夾擠出膠頭滴管中的水，然后打開止水夾K，由于氨氣迅速溶解在擠出膠頭滴管中的水，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，故答案為：輕輕擠壓滴管，使少量水加入燒瓶，然后打開止水夾K；
（3）由題意知，學(xué)生甲實(shí)驗(yàn)溶解于水的氨氣占燒瓶的

4

5

，即溶液的體積占燒瓶的

4

5

=0.8，C（NH₃）=

n

v

=

0.8V 22.4L/mol

0.8V

=

1

22.4

mol/L，學(xué)生乙實(shí)驗(yàn)時，涌入燒瓶中的酚酞水溶液的體積占燒瓶容積的

1

5

，即溶液的體積占燒瓶的

1

5

=0.2，C（NH₃）=

n

v

=

0.2V 22.4L/mol

0.2V

=

1

22.4

mol/L，兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相等，所以學(xué)生甲和乙制得的氨水的物質(zhì)的量濃度之比為1：1，故答案為：1：1；
（4）①實(shí)驗(yàn)時，先加熱硬質(zhì)玻璃管至三氧化二鉻紅熱，并鼓入空氣，停止加熱后再繼續(xù)鼓入空氣，三氧化二鉻保持紅熱，說明氨氣繼續(xù)進(jìn)行催化氧化，該反應(yīng)無需加熱能繼續(xù)反應(yīng)，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
②氨氣催化氧化為一氧化氮和水，所以氨催化氧化的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；
③氨催化氧化法制硝酸的步驟：氨氣催化氧化為一氧化氮、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)生成硝酸和一氧化氮，氨氣和硝酸反應(yīng)生成硝酸銨，所以整個實(shí)驗(yàn)過程中，不會生成的物質(zhì)是N₂，故選A．

點(diǎn)評：本題主要考查了氨的催化氧化，掌握氨的實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制硝酸的原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．