Question

氨氣是一種重要化合物，在工農業生產、生活中有著重要應用．
（1）下列裝置可用于實驗室制取少量氨氣的是

 

（填序號）
（2）“氨的催化氧化”是工業生產硝酸的重要步驟．某化學課外活動小組設計了如下裝置模擬該實驗過程，并用水吸收制取硝酸（固定裝置略去）：
①A裝置的分液漏斗中盛放濃氨水，則燒瓶中盛放的藥品應該是

 

（填化學式）
②C裝置中發生的化學反應方程式為

 

．③反應后，裝置E中除存在較多的H⁺外，還可能存在的一種陽離子是

 

，試設計實驗證明這種離子的存在

 

．
④下列哪些裝置可以同時起到裝置D和E的作用

 

（填代號）
（3）若將氯氣和氨氣在集氣瓶中混合，會出現濃厚的白煙并在容器內壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一，請寫出反應的化學方程式

 

（不必配平），該反應生成的還原產物中化學鍵類型是

 

．

Answer 1

分析：（1）a、固體加熱制氣體時，試管口應略向下傾斜；
b、CaO遇水生成Ca（OH）₂，同時放出大量熱量，有利于氨氣的生成；
c、NH₄Cl固體受熱分解生成NH₃和HCl，而當溫度降低時，NH₃和HCl又重新化合成固體NH₄Cl；
d、根據濃氨水易揮發分析；
（2）①氨的催化氧化，是氨氣和氧氣的反應，A裝置的分液漏斗中盛放濃氨水，則燒瓶中盛放的藥品應該是既能生成氧氣，又能使氨氣逸出；
②在一定條件下氨氣與氧氣反應生成一氧化氮和水；
③根據銨根離子的檢驗方法進行判斷：加入滴加NaOH溶液并加熱，產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試液變藍，則原溶液中一定含有NH₄⁺；
④NH₃極易溶于水，如果直接將導氣管直接插入水中，NH₃溶于水導致氣體壓強急劇降低而引起倒吸現象，所以有緩沖裝置時就能防止倒吸，即適合吸收NH₃氣體；
（3）氯氣和氨氣相遇，有濃厚的白煙并在容器內壁凝結，同時生成一種常見的氣體單質，白煙為氯化銨、單質為氮氣；該反應生成的還原產物為NH₄Cl含有離子鍵和共價鍵．

解答：解：（1）實驗室制備氨氣是利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取，化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，
a、固體加熱制氣體時，試管口應略向下傾斜，使產生的水能夠流出，以免損壞試管，所以利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣需試管口應略向下傾斜，故a錯誤；
b、向CaO中滴加濃氨水，CaO遇水生成Ca（OH）₂，同時放出大量熱量，使濃氨水中的氨氣逸出，故b正確；
c、NH₄Cl固體受熱分解生成NH₃和HCl，而當溫度降低時，NH₃和HCl又重新化合成固體NH₄Cl，氣體進入干燥管的機會不多，故c錯誤；
d、濃氨水易揮發，用濃氨水加熱制取NH₃的方法是正確的，故d正確；
故答案為：bd；
（2）①過氧化鈉和水反應2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，該反應能提供氧氣，同時為放熱反應，放出大量熱量，使濃氨水中的氨氣逸出，
故答案為：Na₂O₂；
②氨催化氧化的產物是一氧化氮和水，是工業生產硝酸獲得一氧化氮的一步反應，化學方程式為4NH₃+5O₂

催化劑    .

高溫高壓

4NO+6H₂O，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑    .

高溫高壓

4NO+6H₂O；
③銨根離子的檢驗，是加入強堿加入能夠產生使濕潤的紅色石蕊試液變藍的氣體，該氣體是氨氣，從而證明原溶液中一定含有銨離子，
故答案為：取E中少許溶液放入一只潔凈試管中，滴加氫氧化鈉濃溶液，加熱，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，證明E溶液中含有NH₄⁺；
④裝置D和E的作用既防止倒吸，又吸收二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，反應方程式為3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，
a的吸收裝置中的導管沒直接伸入到液體中，二氧化氮不能被充分吸收；
b的裝置中：水的密度比四氯化碳小且水和四氯化碳不互溶，所以水浮在四氯化碳的上面，四氯化碳不能和二氧化氮反應，也不溶解二氧化氮，該裝置既能夠吸收易溶性氣體二氧化氮，又能夠防止倒吸；
c的裝置中：氣體能充分被吸收，但能產生倒吸；
d的裝置中：無法排出尾氣；
故選b；
（3）氯氣和氨氣相遇，有濃厚的白煙并在容器內壁凝結，同時生成一種常見的氣體單質，白煙為氯化銨、單質為氮氣，化學方程式為3Cl₂+8NH₃═6NH₄Cl+N₂；氯元素從氯氣中的0價，變為NH₄Cl中的-1價，所以NH₄Cl為還原產物，氯化銨是由銨根離子和氯離子組成的鹽，含有離子鍵，銨根離子中氮與氫元素間含有共價鍵，
故答案為：3Cl₂+8NH₃═6NH₄Cl+N₂；離子鍵、共價鍵．

點評：本題考查氨氣的實驗室制備，掌握氨氣的制備原理和化學性質是解答的關鍵，題目難度中等．