- 氨气的实验室制法
- 共430题
下图为某套实验装置示意图，无法看到实验说明，加热装置已经省略．
I．甲同学认为当D处盛放V2O5作催化剂时，此套装置可用于合成物质X，并预测E处冰水冷却的U型管中将有固体X出现．
（1）事实上此装置所附实验说明符合甲同学的推断，那么A中所发生的反应的化学方程式是______，C装置中盛放的液体药品的名称是______．
（2）甲同学方案中为了提高A装置产物的转化率，可以增大B装置产物的通入量，欲知A、B两装置中产物在D中的通入量，可通过观察______得知．
（3）本实验在设计上有无缺失之处？若有请答出改进方案______；（若无，此问可不答）
II．乙同学认为若D处盛放铂铑合金网作催化剂，则此套装置也可用于合成物质Y，并预测E处冰水冷却的U型管中将有红棕色气体生成，且越接近U型管底部颜色越浅．
（4）写出乙同学认为的D装置中发生反应的化学方程式______．
（5）对于A处，乙认为没有加热装置，请代乙阐述A中气体的产生原理______（6）若要用上述装置完成乙同学所认为的实验，且C处所起作用与合成X时所起作用基 本一致，那么C处的广口瓶应改为______，所装药品为______．
正确答案
（1）V2O5作催化剂时，是二氧化硫转化为三氧化硫时的反应条件，所以A是制取二氧化硫的装置，所发生的反应的化学方程式是：Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+H2O+SO2↑；干燥二氧化硫用浓硫酸，
故答案为：：Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+H2O+SO2↑；浓硫酸；
（2）C装置的作用：干燥二氧化硫；调节二氧化硫和氧气的混合比例；可控制二氧化硫和氧气的产生速率，欲知二氧化硫和氧气在D中的通入量，可通过观察C中两导管口气泡的产生速率来判断，故答案为：C中两导管口气泡的产生速率；
（3）F装置进行尾气处理时，易导致倒吸现象的产生，所以应在EF之间连接一个防倒吸装置，故答案为：有，应在EF之间连接一个防倒吸装置；
（4）铂铑合金网作催化剂，是氨气的催化氧化时的反应条件，所以D装置是氨气的催化氧化反应，其发生反应的化学方程式为：4NH3+5O2
（5）可以用浓氨水和固体NaOH（或生石灰或碱石灰）混合不加热的方法来制氨气，其原理是：化学平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-的移动原理，故答案为：将分液漏斗中的浓氨水滴加至圆底烧瓶中的固体NaOH（或生石灰或碱石灰）中，反应放热溶液中c（OH-）增大氨水浓度增大，上述三个因素均导致氨水中的平衡：NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-向左移动致使NH3逸出；
（6）氨气是碱性气体，需用碱石灰干燥氨气，固体干燥剂放在干燥管中，故答案为：U形管或干燥管，碱石灰（其他合理答案亦可）．
下列叙述不正确的是（ ）
①NH3易液化，液氨常用作制冷剂
②与金属反应时，稀HNO3可能被还原为更低价态，则稀HNO3氧化性强于浓HNO3
③氨盐受热易分解，因此贮存氨态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处
④稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气．
正确答案
①因NH3易液化，液氨常用作制冷剂，故①正确；
②与金属反应时，稀HNO3被还原为NO，反应缓慢，浓HNO3被还原为NO2，反应剧烈，所以稀HNO3的氧化性弱于浓
HNO3，故②错误；
③氨盐受热易分解，因此贮存氨态氮肥时要密封保存，并放在阴凉处，故③正确；
④由于稀HNO3的强氧化性，与活泼金属反应时不生成氢气，一般生成氮的氧化物，还可以生成硝酸铵，故④错误；
（1）合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义．工业合成
氨的原理是：N2+3H2
①X的化学式为______；
②图中条件选定的主要原因是（选填字母序号）______；
A．升高温度、增大压强均有利于氨的合成
B．铁触媒在该温度时活性大
C．工业生产受动力、材料、设备等条件的限制
③改变反应条件，会使平衡发生移动．图2表示随条件改变，氨气的百分含量的变化趋势．当横坐标为压强时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______，当横坐标为温度时，变化趋势正确的是（选填字母序号）______．
（2）常温下氨气极易溶于水，其水溶液可以导电．
④用方程式表示氨气溶于水且显弱碱性的过程：______；
⑤氨水中水电离出的c（OH-）______ 10-7 mol•L-1（填写“＞”、“＜”或“=”）；
⑥将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，溶液中离子浓度由大到小依次为______．
正确答案
①合成氨工业有下列流程：原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离，从图1生产流程知，原料气氮气和氢气，经过氨的合成、氨的分离，所以X为氨气，Y为氮气和氢气的混合气，再循环利用，故答案为：NH3；
②A．升高温度，能使反应速率加快，但该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于氨的合成；增大压强，能使反应速率加快，反应也向正反应方向移动，但过高的压强，反应成本高，故A错误；
B．实际生产中采用400～500℃的高温，催化剂的催化活性最高，可以增加反应速率，缩短达到平衡的时间；故B正确；C．合成氨工业的原理是：N2+3H2
故答案为：BC．
③合成氨工业的原理是：N2+3H2
（2）④氨气和水反应生成氨水，氨水电离生成氢氧根离子和铵根离子，方程式为：NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-，
故答案为：NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-；
⑤水电离出氢离子和氢氧根离子，氨水是弱碱，电离出电离生成氢氧根离子和铵根离子，对水的电离起抑制作用，所以水电离出的c（OH-）＜10-7 mol•L-1，故答案为：＜；
⑥将相同体积、相同物质的量浓度的氨水和盐酸混合后，反应生成氯化铵溶液，铵根离子水解，c（Cl-）＞c（NH4+），氯化铵为强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，c（H+）＞c（OH-），水解极其微弱，所以c（NH4+）＞c（H+），
故答案为：c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）；
某课外活动小组在实验室用下图所示的装置进行实验，验证氨的某些性质并收集少量纯净氮气。试回答
（1）实验前先将仪器按图连接好，然后________________，再开始实验。
（2）实验进行一段时间后，可以观察到硬质试管内黑色的CuO粉末变成_________色，盛无水CuSO4的干燥管内出现________色，并在最后的出气导管处收集到纯净。干燥的N2。根据这些现象，硬质试管中的反应方程式为________________，这个反应说明氨气其有_________性。
（3）烧瓶内盛有生石灰，随着浓氨水的滴入，产生氨气，氨气产生的原因是________________。
（4）洗气瓶中浓硫酸的主要作用是________________。
（5）在最后出气管口收集干燥．纯净的氮气，收集方法是_________（填编号）
A．排气法 B．排水法 C．用塑料袋或球胆收集。
正确答案
（1）关闭分液漏斗活塞，检查装置的气密性
（2）红；蓝；2NH3+3CuO
（3）生石灰溶于水放热，同时生成OH-，有利于NH3逸出
（4）吸收氨气
（5）C
Na3N是科学家制备的一种重要化合物，它与水作用可产生NH3，请回答：
（1）该化合物所形成的晶体是______________________
（2）写出Na3N与水反应的化学方程式________________________
（3）Na3N放入足量的盐酸中可以生成两种盐，其化学式分别为______________和______________。
正确答案
（1）离子晶体
（2）Na3N+3H2O==3NaOH+NH3↑
（3）NH4Cl；NaCl
扫码查看完整答案与解析