Question

7．三位同學(xué)分別用如下甲、乙、丙三套實(shí)驗(yàn)裝置及化學(xué)藥品制取氨氣．（其中堿石灰為固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）

（1）三位同學(xué)制取氨氣的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
（2）若選用戊裝置收集氨氣，氨氣應(yīng)從收集裝置的C端（此題涂卡19）導(dǎo)管進(jìn)入．
（3）三位同學(xué)用上述甲、乙、丙裝置制取氨氣時(shí)，其中有一位同學(xué)沒(méi)有收集到氨（假定他們的實(shí)驗(yàn)操作都正確），請(qǐng)回答：
①你認(rèn)為沒(méi)有收集到氨氣的同學(xué)是乙填（“甲”、“乙”或“丙”，此題涂卡20）．
②收集不到氨氣的主要原因是（用化學(xué)方程式表示）：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄ ．
③若用加熱碳酸氫銨固體制取純凈的氨氣，三位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜�（填“甲”、“乙”或“丙”）�?br />（4）檢驗(yàn)氨氣是否收集滿的方法是（簡(jiǎn)述操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論）：把濕潤(rùn)的石蕊試紙放到試管口，若變紅色，說(shuō)明試管C中已集滿NH₃（或者用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近試管口，若有大量白煙生成，說(shuō)明試管C中已集滿NH₃）．
（5）工業(yè)上制取氨氣的化學(xué)方程式為N₂+3H₂2NH₃．
某同學(xué)選用（一）中丁、戊裝置來(lái)制備、收集二氧化氮?dú)怏w．
（1）正確的連接順序?yàn)閍bc（用接口字母表示），
（2）裝置丁中產(chǎn)生NO₂的離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
（3）若用裝置戊吸收剩余的NO₂，則戊中應(yīng)盛放氫氧化鈉溶液（填試劑名稱），
（4）將一定質(zhì)量的鐵粉加入裝有100mL某濃度稀硝酸的容器中充分反應(yīng)，容器中剩有mg鐵粉，收集到NO氣體448mL（標(biāo)準(zhǔn)情況下），原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L．

Answer 1

分析 （1）氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣、水；
（2）氨氣的密度比空氣的小，用向下排空氣法收集；
（3）乙沒(méi)有收集到氨氣，因?yàn)榘睔馔ㄟ^(guò)濃硫酸會(huì)被吸收；
（4）氨氣為堿性氣體，與水反應(yīng)生成NH₃•H₂O，電離子出OH^-離子，溶液呈堿性，可以利用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，也可用氨氣和氯化氫反應(yīng)生成白煙檢驗(yàn)；
（5）工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃庵迫“睔猓?br />（1）選用（一）中丁、戊裝置來(lái)制備、收集二氧化氮?dú)怏w，二氧化氮為密度大于空氣的氣體；
（2）Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO₂與水；
（3）NO₂可以污染大氣，但能被堿液吸收；
（4）硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算NO的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算參加反應(yīng)的n（Fe），由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO），再根據(jù)c=$\frac{n}{v}$計(jì)算．

解答 解：（1）依據(jù)裝置中試劑分析可知都是利用固體氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）氨氣的密度比空氣的小，用向下排空氣法收集，所以氨氣應(yīng)從收集裝置的短導(dǎo)氣管進(jìn)入，即從收集裝置的C端導(dǎo)管進(jìn)入，
故答案為：c；
（3 ）①乙沒(méi)有收集到氨氣，因?yàn)榘睔馔ㄟ^(guò)濃硫酸會(huì)被吸收，
故答案為：乙；
②氨氣通過(guò)濃硫酸會(huì)被吸收，發(fā)生的反應(yīng)是：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄，
故答案為：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄；
③甲裝置分解得到的是混合氣體，得不到純凈氨氣，乙裝置分解得到二氧化碳和氨氣水蒸氣混合氣體通過(guò)濃硫酸氨氣被吸收得不到氨氣，裝置丙裝置分解得到二氧化碳和氨氣水蒸氣混合氣體通過(guò)堿石灰，吸收二氧化碳和水蒸氣得到干燥氣體氨氣，
故答案為：丙；
（4）氨氣為堿性氣體，與水反應(yīng)生成NH₃•H₂O，電離子出OH^-離子，溶液呈堿性，檢驗(yàn)時(shí)把濕潤(rùn)的石蕊試紙放到試管口，若變紅色，說(shuō)明試管C中已集滿NH₃，氨氣和氯化氫反應(yīng)生成白煙氯化銨，所以也可用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近試管口，若有大量白煙生成，說(shuō)明試管C中已集滿NH₃，
故答案為：把濕潤(rùn)的石蕊試紙放到試管口，若變紅色，說(shuō)明試管C中已集滿NH₃（或者用玻璃棒蘸取濃鹽酸，靠近試管口，若有大量白煙生成，說(shuō)明試管C中已集滿NH₃）；
（5）工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏旱臈l件下制取氨氣，反應(yīng)為：N₂+3H₂2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂2NH₃；
（1）銅絲和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮密度比空氣大，需長(zhǎng)導(dǎo)氣管進(jìn)入，所以正確的連接順序?yàn)閍bc，
故答案為：abc；
（2）Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、NO₂與水，反應(yīng)離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（3）NaOH溶液與NO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+2NO₂=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，所以可選擇氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：氫氧化鈉溶液；
（4）硝酸完全反應(yīng)生成硝酸亞鐵與NO，NO的物質(zhì)的量=$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，參加反應(yīng)的n（Fe）=$\frac{0.02mol×3}{2}$=0.03mol，由氮元素守恒可知：n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.08mol}{0.1L}$=0.8mol/L，
故答案為：0.8mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氨氣、二氧化氮的制備和性質(zhì)的檢驗(yàn)，明確氨氣制備原理和硝酸性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．