Question

某化學課外小組模擬工業生產制取HNO₃，設計下圖所示裝置，其中a為一個可持續鼓入空氣的橡皮球．
請回答下列問題：
（1）寫出裝置A中主要反應的化學方程式

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O

．
（2）檢查裝置A的氣密性：先將A中導管下端浸入水中，再

用雙手緊握大試管底部，導管口有氣泡產生，雙手離開，導管產生一段水拄，說明裝置A不漏氣

．
（3）已知1molNO₂與液態水反應生成HNO₃溶液和NO氣體放出熱量45.5kJ，寫出該反應的熱化學方程式

3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol^-1

，該反應是一個可逆反應，欲要提高NO₂的轉化率，可采取的措施是

BC

A．升高溫度      B．降低溫度        C．增大壓強       D．減小壓強
（4）實驗結束后，關閉止水夾b、c，將裝置D浸入冰水中，現象是

顏色變淺

．
（5）裝置C中濃H₂SO₄的作用是

干燥氣體、吸收多余的氨氣

．
（6）請你幫助該化學小組設計實驗室制取NH₃的另一方案

NH₃?H₂O

△   .

NH₃↑+H₂O

（用化學反應方程式表示）．

Answer 1

分析：（1）根據實驗裝置圖，結合反應過程可知，A裝置是實驗室制取氨氣的裝置，反應化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）檢查裝置A的氣密性，設法使裝置內外形成氣壓差是氣密性檢查的常用手段，簡述出檢查裝置氣密性的這個操作過程即可解答本題．
（3）1molNO₂與液態水反應生成HNO₃溶液和NO氣體放出熱量45.5kJ，書寫熱化學方程式注意標注物質聚集狀態、配平化學方程式、給定條件下反應的焓變；欲提高NO₂的轉化率，使平衡向右移動即可．
（4）實驗結束后，關閉止水夾b、c，將裝置D浸入冰水中，根據實驗裝置可知D裝置中收集的是干燥的二氧化氮氣體，存在平衡 2NO₂?N₂O₄，正向是放熱反應，二氧化氮氣體是紅棕色，四氧化二氮是無色氣體，所以放入冰中溫度降低，平衡右移，混合氣體顏色變淺；
（5）濃硫酸具有吸水性，可以干燥與之不反應的氣體，同時吸收過量的氨氣；
（6）可以利用濃氨水分解制取氨氣；

解答：解：（1）裝置為實驗室制氨氣的實驗裝置，目的是制取氨氣，所以化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）氣密性檢查是：將A中導管下端浸入水中，用雙手緊握大試管底部，導管口有氣泡產生，雙手離開，導管產生一段水拄，說明裝置A不漏氣；
故答案為：用雙手緊握大試管底部，導管口有氣泡產生，雙手離開，導管產生一段水拄，說明裝置A不漏氣；
（3）1molNO₂與液態水反應生成HNO₃溶液和NO氣體放出熱量45.5kJ，熱化學方程式為3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol^-1，兩種反應物，需加入一種物質的量來提高另一種物質的轉化率，改變溫度會改變平衡，對有氣體參加的反應，改變壓器平衡移動； 采取的措施：因反應是放熱反應，所以降低溫度平衡右移，二氧化氮轉化率提高；反應前后氣體體積減少，所以增大壓強平衡右移，二氧化氮轉化率提高；所以選BC；
故答案為：3NO₂（g）+H₂O（l）=2HNO₃（aq）+NO（g）△H=-136.5kJ?mol^-1；BC；
（4）制得的二氧化氮氣體會轉化為四氧化二氮，形成化學平衡 2NO₂?N₂O₄，正向是放熱反應，二氧化氮氣體是紅棕色，四氧化二氮是無色氣體，所以放入冰中溫度降低，平衡右移，混合氣體顏色變淺；故答案為：顏色變淺；
（5）濃硫酸具有吸水性，可以干燥與之不反應的氣體，同時吸收過量的氨氣；故答案為：干燥氣體，吸收多余的NH₃；
（6）利用濃氨水分解制取氨氣，或把濃氨水滴入固體氫氧化鈉，發生反應為NH₃?H₂O 

△   .

 NH₃↑+H₂O；
故答案為：NH₃?H₂O 

△   .

 NH₃↑+H₂O；

點評：本題考查了實驗室制氨氣的原理和裝置，裝置氣密性檢查，催化氧化反應的條件，影響化學平衡的因素，同時考查了濃硫酸、氨氣、二氧化氮、四氧化二氮等物質的性質應用．