Question

14．通過化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實驗室制取氣體的有關(guān)規(guī)律，如圖是老師提供的一些實驗裝置．請結(jié)合如圖回答問題：

（1）實驗室中常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B；已知氨氣極易溶于水，則收集氨氣應(yīng)選擇的裝置是D．
（2）反應(yīng)過程中除了生成氨氣外還生成氯化鈣和水蒸氣，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NH₄C1+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
（3）將干燥的氨氣通入F裝置中，反應(yīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色粉末逐漸變成了紅色，可見氨氣具有還原性性，氨氣和該黑色粉末反應(yīng)時除了生成紅色粉末還生成了空氣中含量最高的物質(zhì)和另一種物質(zhì)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（4）某同學(xué)欲在實驗室制取并收集一瓶干燥的氨氣，同時探究氨氣能否與CuO反應(yīng)，則接口的連接順序為：b連接g，h連接f，e連接i．
（5）氨氣對空氣會造成一定的污染，從環(huán)保角度考慮，還需對以上裝置進行改進，請簡述改進措施．
（6）某工廠變廢為寶，探究用廢硫酸等來制取所需產(chǎn)品．現(xiàn)有廢硫酸14.7t（H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)為20%），與足量廢鐵屑反應(yīng)來制取硫酸亞鐵，同時將生成的全部氫氣在催化劑的作用下，經(jīng)過高溫高壓與足量的氮氣化合生成氨氣，理論上可以生產(chǎn)多少氨氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)若用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物的方法制取氨氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是需要加熱的，因為氨氣密度比空氣小，極易溶于水，因此收集裝置是：向下排空氣法解答；
（2）根據(jù)氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)，寫出化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)氨氣具有還原性，利用題中信息寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)實驗室中常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B；用堿石灰進行干燥解答；
（5）氨氣對空氣會造成一定的污染，不能直接排放到空氣直接；
（6）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中的已知物質(zhì)的質(zhì)量來求未知物質(zhì)的質(zhì)量．

解答 解：
（1）若用加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物的方法制取氨氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是需要加熱的，因為氨氣密度比空氣小，極易溶于水，因此收集裝置是：向下排空氣法；
（2）氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄C1+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑．
（3）將干燥的氨氣通入F裝置中，反應(yīng)一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色粉末逐漸變成了紅色，可見氨氣具有還原性；利用質(zhì)量守恒定律寫出化學(xué)方程式為：
3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O；
（4）某同學(xué)欲在實驗室制取并收集一瓶干燥的氨氣，同時探究氨氣能否與CuO反應(yīng)，實驗室中常用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體混合物的方法制取氨氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是B；用堿石灰進行干燥，用D收集，則接口的連接順序為：b連接g，h連接f，e連接i；
（5）氨氣對空氣會造成一定的污染，該裝置中缺少了尾氣處理裝置．將尾氣進行收集等，防止氨氣污染空氣．
（6）根據(jù)兩個方程式：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 和N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃分析出：硫酸、氫氣與銅之間的質(zhì)量關(guān)系，然后利用硫酸的質(zhì)量來計算出銅的質(zhì)量即可．
設(shè)理論上最多可生產(chǎn)銅的質(zhì)量為x．
因為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ 和N₂+3H₂ $\frac{\underline{\;\;\;催化劑\;\;\;}}{高溫高壓}$2NH₃
可得關(guān)系式：3H₂SO₄～3H₂～2NH₃                         
           294          34
       14.7t×20%        x
$\frac{294}{14.7t×20%}=\frac{34}{x}$
x=0.34t
答案：
（1）B   D
（2）2NH₄C1+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑
（3）還原性   3CuO+2NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O
（4）b  g   h  f  e  i
（5）將尾氣進行收集
（6）理論上可以生產(chǎn)0.34t氨氣．

點評 本考點主要考查氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫和堿的性質(zhì)等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中