- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
氨气的制取及性质探究(图中夹持装置均已略去).
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:______.
(2)如何检验烧瓶中的氨气是否已经集满?(操作、现象、结论)______.
(3)用如图装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是______;该实验的原理是______.
(4)假设该喷泉实验在标准状况下进行,且喷泉结束后溶液充满了整个烧瓶(溶质没有扩散到烧瓶以外),则烧瓶中所得溶液的物质的量浓度是______mol•L-1.
正确答案
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
用湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口,如果试纸变蓝,则氨气已满
打开止水夹,挤出胶头滴管中的水
氨极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小
0.045
解析
解:(1)氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应,生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气为碱性气体,与水反应生成NH3•H2O,电离子出OH-离子,溶液呈碱性,可以用湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口,如果试纸变蓝,则氨气已满,
故答案为:用湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口,如果试纸变蓝,则氨气已满;
(3)氨气极易溶于水,如果打开止水夹,氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小,而形成喷泉,
故答案为:打开止水夹,挤出胶头滴管中的水;氨极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小;
(4)氨气溶于水,溶液体积等于氨气体积,设氨气的体积为22.4L,则溶液的体积为22.4L,标况下22.4L氨气的物质的量==1mol,故所得溶液的物质的量浓度为:c=
=0.045mol/L,
故答案为:0.045.
某化学实验小组同学利用如图1所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去).
(1)实验室制备氨气的化学方程式______;干燥氨气常用的干燥剂是______;
(2)收集氨气时,请你选择氨气的进气口______(填“a”或“b);
理由是______;
(3)若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是______;
(4)为防止环境污染,如图2所示装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是______(填序号);
(5)某同学还设计了如图3所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物.
①实验现象为:______.请写出氨气与CuO反应的化学方程式______.
②该装置存在明显缺陷,请指出存在的问题______.
正确答案
解:(1)实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;氨气是碱性气体,选用碱石灰干燥,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;碱石灰;
(2)由于氨气密度比空气的小,a进气口是向下排空气,
故答案为:a;因为氨气的密度比空气轻,a口进是向下排气;
(3)氨气极易溶于水,可以完成喷泉实验,氨水是弱碱,能够电离出氢氧根离子,
故答案为:极易溶于水,与水反应生成碱;
(4)吸收多于的氨气装置,必须能够防止倒吸,满足此条件的有②④⑤,
故答案为:②④⑤;
(5)氨气与CuO反应,黑色CuO变为红色,所以生成物是铜;白色无水CuSO4粉末变为蓝色,说明生成物含有水;同时生成一种无色气体,该气体无污染,所以该气体是氮气,3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O; 氨气是刺激性气体,所以不能排空,应有尾气处理装置;故答案为:黑色CuO变为红色白色无水CuSO4粉末变为蓝色;3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O;此装置无有尾气吸收装置,NH3排入大气,污染环境.
解析
解:(1)实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;氨气是碱性气体,选用碱石灰干燥,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;碱石灰;
(2)由于氨气密度比空气的小,a进气口是向下排空气,
故答案为:a;因为氨气的密度比空气轻,a口进是向下排气;
(3)氨气极易溶于水,可以完成喷泉实验,氨水是弱碱,能够电离出氢氧根离子,
故答案为:极易溶于水,与水反应生成碱;
(4)吸收多于的氨气装置,必须能够防止倒吸,满足此条件的有②④⑤,
故答案为:②④⑤;
(5)氨气与CuO反应,黑色CuO变为红色,所以生成物是铜;白色无水CuSO4粉末变为蓝色,说明生成物含有水;同时生成一种无色气体,该气体无污染,所以该气体是氮气,3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O; 氨气是刺激性气体,所以不能排空,应有尾气处理装置;故答案为:黑色CuO变为红色白色无水CuSO4粉末变为蓝色;3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O;此装置无有尾气吸收装置,NH3排入大气,污染环境.
某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验.请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______;仪器b中可选择的试剂为______.
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是______ (填字母).
A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,上述现象证明NH3具有______性,写出相应的化学方程式______
(4)E装置中浓硫酸的作用______.
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作:______
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重mg,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为______(用含m、n字母的代数式表示)
正确答案
解:(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体,
故答案为:分液漏斗;固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰;
(2)利用装置A,可制取的无色气体;
A.制备氯气Cl2需要加热,且氯气为黄绿色气体,故A不符合;
B.可以制备O2,利用固体过氧化钠和水的反应,故B符合;
C.可以制备CO2 气体,利用稀盐酸滴入大理石上反应生成,故C符合;
D.NO2是红棕色气体,故D不符合;
故选BC;
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,说明氨气和氧化铜反应生成铜和氮气与水,氨气被氧化铜氧化表现还原性,结合原子守恒配平写出的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 ,故答案为:还原;3CuO+2NH3
3Cu+3H2O+N2 ;
(4)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果,故答案为:吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D;
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平,保持压强平衡再读数,故答案为:慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平;
(6)若测得干燥管D增重mg为水物质的量=,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)为N2,物质的量=
,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=
×2:
×2=
,则氨分子中氮、氢的原子个数比为
,故答案为:
.
解析
解:(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体,
故答案为:分液漏斗;固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰;
(2)利用装置A,可制取的无色气体;
A.制备氯气Cl2需要加热,且氯气为黄绿色气体,故A不符合;
B.可以制备O2,利用固体过氧化钠和水的反应,故B符合;
C.可以制备CO2 气体,利用稀盐酸滴入大理石上反应生成,故C符合;
D.NO2是红棕色气体,故D不符合;
故选BC;
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,说明氨气和氧化铜反应生成铜和氮气与水,氨气被氧化铜氧化表现还原性,结合原子守恒配平写出的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 ,故答案为:还原;3CuO+2NH3
3Cu+3H2O+N2 ;
(4)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果,故答案为:吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D;
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平,保持压强平衡再读数,故答案为:慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平;
(6)若测得干燥管D增重mg为水物质的量=,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)为N2,物质的量=
,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=
×2:
×2=
,则氨分子中氮、氢的原子个数比为
,故答案为:
.
实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知
A.实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气.
B.锥形瓶中的铂丝是氨催化氧化反应的催化剂
(1)从上图中选择制取气体的合适装置:氮气______、氢气______.
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还可以______、______.
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,______(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是______.
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是:______,锥形瓶中还可观察到的现象是:______.
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:______.
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、______、______离子.
正确答案
解:(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,可以选择a,实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气,可以选择装置b,
故答案为:a;b;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,故答案为:干燥气体;控制氢气和氮气的流速;
(3)合成氨的反应是可逆的,还会有一些氮气、氢气存在,这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差,不会倒吸,故答案为:因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体;
(4)氨的催化氧化反应是一个放热反应,将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热,同时氨催化氧化产物一氧化氮极易变为二氧化氮,二氧化氮是红棕色气体,
故答案为:表明氨的催化氧化反应是一个放热反应;有红棕色气体产生;
(5)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,即4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(6)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,一氧化氮极易变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵,溶液中会存在H+、OH-、NH4+、NO3-,故答案为:NH4+;NO3-.
解析
解:(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,可以选择a,实验室里用金属锌粒和稀硫酸反应制取氢气,可以选择装置b,
故答案为:a;b;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,故答案为:干燥气体;控制氢气和氮气的流速;
(3)合成氨的反应是可逆的,还会有一些氮气、氢气存在,这样会缓解氨气极易溶于水导致的气压差,不会倒吸,故答案为:因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体;
(4)氨的催化氧化反应是一个放热反应,将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热,同时氨催化氧化产物一氧化氮极易变为二氧化氮,二氧化氮是红棕色气体,
故答案为:表明氨的催化氧化反应是一个放热反应;有红棕色气体产生;
(5)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,即4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(6)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,一氧化氮极易变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,所以硝酸的存在会和氨水反应生成硝酸铵,溶液中会存在H+、OH-、NH4+、NO3-,故答案为:NH4+;NO3-.
某课外小组在实验室制备氨气,并进行有关氨气的性质探究.
(1)该小组同学设计下图所示装置探究氨气的还原性.
①氨催化氧化的化学方程式为______.
②若实验时通入氨气的速率过快,在烧瓶中会出现白烟,该物质的化学式为______.
(2)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵.
①甲同学先将二氧化碳通入水中,充分溶解后,再通入氨气;乙同学先将氨气通入水中,充分溶解后,再通入二氧化碳.请选择合理的方案并说明原因:______.
②检验产物中有NH4+的方法为______.
正确答案
解:(1)①氨催化氧化的产物是一氧化氮和水,是工业生产硝酸获得一氧化氮的一步反应,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
②氨气被氧化为NO和水,进而与氧气反应生成硝酸,如通入氨气过快,则生成NH4NO3,产生白烟,
故答案为:NH4NO3;
(2))①二氧化碳微溶于水,先通入二氧化碳,溶液中生成极少量的碳酸,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵,氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,溶液中生成较多的一水合氨,再通入CO2,生成的产物量多,且易生成碳酸氢铵,故乙方案正确,
故答案为:乙正确,因二氧化碳在水中溶解度较小,先通入二氧化碳,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵; 氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,再通入CO2,生成的产物量多,且易生成碳酸氢铵;
②检验NH4+离子时,加入碱在加热条件下反应生成氨气,氨气水溶液呈碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,
故答案为:取少量产物放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明产物中有NH4+.
解析
解:(1)①氨催化氧化的产物是一氧化氮和水,是工业生产硝酸获得一氧化氮的一步反应,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
②氨气被氧化为NO和水,进而与氧气反应生成硝酸,如通入氨气过快,则生成NH4NO3,产生白烟,
故答案为:NH4NO3;
(2))①二氧化碳微溶于水,先通入二氧化碳,溶液中生成极少量的碳酸,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵,氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,溶液中生成较多的一水合氨,再通入CO2,生成的产物量多,且易生成碳酸氢铵,故乙方案正确,
故答案为:乙正确,因二氧化碳在水中溶解度较小,先通入二氧化碳,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵; 氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,再通入CO2,生成的产物量多,且易生成碳酸氢铵;
②检验NH4+离子时,加入碱在加热条件下反应生成氨气,氨气水溶液呈碱性,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,
故答案为:取少量产物放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,若试纸变蓝,则证明产物中有NH4+.
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题.请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)写出实验制取氨气的化学方程式______;
(2)在实验室中,还可以用浓氨水与______(填写一种试剂)快速制取少量氨气;
(3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气.你认为能否达到目的?______(填“能”或“否”),理由是______.
(二)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是______.
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体.写出氨气与CuO反应的化学方程式:______.
正确答案
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
NaOH固体(或生石灰或碱石灰等)
否
氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大
在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管,C装置之后增加尾气吸收装置
3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
解析
解:(一)(1)实验室用氯化铵和消石灰反应生成氨气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气,
故答案为:NaOH固体(或生石灰或碱石灰等);
(3)氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大,所以不能用用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气,
故答案为:否;氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大;
(二)(1)氯化铵和消石灰反应生成氨气和水,氨气和CuO反应前应先干燥,氨气有毒,会污染空气,多余的氨气不能直接排放,需要在C装置后需要连接尾气吸收装置,
故答案为:在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管;C装置之后增加尾气吸收装置;
(2)CuO变为红色物质,该红色物质为Cu,无水CuSO4变蓝色,说明反应生成水,同时生成一种无污染的气体,根据质量守恒及化合价变化可知该气体为氮气,即:氧化铜与氨气反应生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,
故答案为:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;
喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差.制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去).
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:______.
(2)收集氨气应使用______法.
(3)要得到干燥的氨气可选用下列______ 做干燥剂.
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体 D.P2O5固体
(4)用图1装置进行喷泉实验,烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是______.该实验的原理是______.
(5)如果只提供如图2的装置,请举例说明引发喷泉法______.
正确答案
解:(1)实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气,方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O;
(2)氨气的密度比空气小,极易溶于水,只能用向下排气法收集,故答案为:向下排空气法;
(3)浓硫酸具有酸性,五氧化二磷为酸性氧化物,氨气是碱性气体,所以,浓硫酸和五氧化二磷都不能干燥氨气,
故答案为:BC;
(4)氨气是一种极易溶于水的气体,将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,瓶内压强减小,在外界气压的作用下,水被压到瓶内,形成喷泉现象,
故答案为:将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,松开弹簧夹;挤出的水溶解了烧瓶中的NH3,使瓶内压强减小,烧瓶内外形成了气压差;
(5)要形成喷泉,需把烧杯中的液体压入烧瓶,可以利用吸收热量使烧瓶中的压强增大,
故答案为:用温热的毛巾捂住烧瓶一段时间,再松开弹簧夹;
解析
解:(1)实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气,方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O;
(2)氨气的密度比空气小,极易溶于水,只能用向下排气法收集,故答案为:向下排空气法;
(3)浓硫酸具有酸性,五氧化二磷为酸性氧化物,氨气是碱性气体,所以,浓硫酸和五氧化二磷都不能干燥氨气,
故答案为:BC;
(4)氨气是一种极易溶于水的气体,将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,瓶内压强减小,在外界气压的作用下,水被压到瓶内,形成喷泉现象,
故答案为:将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,松开弹簧夹;挤出的水溶解了烧瓶中的NH3,使瓶内压强减小,烧瓶内外形成了气压差;
(5)要形成喷泉,需把烧杯中的液体压入烧瓶,可以利用吸收热量使烧瓶中的压强增大,
故答案为:用温热的毛巾捂住烧瓶一段时间,再松开弹簧夹;
氨气是一种无色、有特殊刺激性气味的气体,氨气极易液化和极易溶于水,且能使红色石蕊试纸变蓝.某校研究性学习小组设计实验欲制取氨气并探究其性质.
请回答下列问题:
(1)用氯化铵与消石灰共热制取氨气的化学方程式为______.
(2)图Ⅰ是进行氨气喷泉实验的装置,形成喷泉的操作步骤是______.
(3)学生甲和乙在相同环境下分别进行氨气喷泉实验,学生甲实验时,涌入烧瓶中的酚酞水溶液的体积占烧瓶容积的,学生乙实验时,涌入烧瓶中的酚酞水溶液的体积占烧瓶容积的
,假设烧瓶内的溶液没有损失,学生甲和乙制得的氨水的物质的量浓度之比为______.
(4)氨气在空气中不能燃烧,为了探究在催化剂存在时氨气能否被空气中的氧气氧化,该小组进行如图Ⅱ所示的实验.
①实验时,先加热硬质玻璃管至三氧化二铬红热,并鼓入空气.停止加热后再继续鼓入空气,三氧化二铬保持红热,原因是______.
②氨催化氧化的化学方程式为______.
③整个实验过程中,不会生成的物质是______(填序号).
A.N2 B.NO2 C.HNO3D.NH4NO3
正确答案
解:Ⅰ.(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)NH3极易溶解于水,1体积水溶解700体积氨气,打开止水夹挤出胶头滴管中的水,然后打开止水夹K,由于氨气迅速溶解在挤出胶头滴管中的水,导致烧瓶内气体压强迅速减小,导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象,故答案为:轻轻挤压滴管,使少量水加入烧瓶,然后打开止水夹K;
(3)由题意知,学生甲实验溶解于水的氨气占烧瓶的,即溶液的体积占烧瓶的
=0.8,C(NH3)=
=
=
mol/L,学生乙实验时,涌入烧瓶中的酚酞水溶液的体积占烧瓶容积的
,即溶液的体积占烧瓶的
=0.2,C(NH3)=
=
=
mol/L,两种物质的物质的量浓度相等,所以学生甲和乙制得的氨水的物质的量浓度之比为1:1,故答案为:1:1;
(4)①实验时,先加热硬质玻璃管至三氧化二铬红热,并鼓入空气,停止加热后再继续鼓入空气,三氧化二铬保持红热,说明氨气继续进行催化氧化,该反应无需加热能继续反应,说明该反应为放热反应,故答案为:该反应是放热反应;
②氨气催化氧化为一氧化氮和水,所以氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
③氨催化氧化法制硝酸的步骤:氨气催化氧化为一氧化氮、一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,氨气和硝酸反应生成硝酸铵,所以整个实验过程中,不会生成的物质是N2,故选A.
解析
解:Ⅰ.(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)NH3极易溶解于水,1体积水溶解700体积氨气,打开止水夹挤出胶头滴管中的水,然后打开止水夹K,由于氨气迅速溶解在挤出胶头滴管中的水,导致烧瓶内气体压强迅速减小,导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象,故答案为:轻轻挤压滴管,使少量水加入烧瓶,然后打开止水夹K;
(3)由题意知,学生甲实验溶解于水的氨气占烧瓶的,即溶液的体积占烧瓶的
=0.8,C(NH3)=
=
=
mol/L,学生乙实验时,涌入烧瓶中的酚酞水溶液的体积占烧瓶容积的
,即溶液的体积占烧瓶的
=0.2,C(NH3)=
=
=
mol/L,两种物质的物质的量浓度相等,所以学生甲和乙制得的氨水的物质的量浓度之比为1:1,故答案为:1:1;
(4)①实验时,先加热硬质玻璃管至三氧化二铬红热,并鼓入空气,停止加热后再继续鼓入空气,三氧化二铬保持红热,说明氨气继续进行催化氧化,该反应无需加热能继续反应,说明该反应为放热反应,故答案为:该反应是放热反应;
②氨气催化氧化为一氧化氮和水,所以氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
③氨催化氧化法制硝酸的步骤:氨气催化氧化为一氧化氮、一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,氨气和硝酸反应生成硝酸铵,所以整个实验过程中,不会生成的物质是N2,故选A.
氨是一种重要的化工原料,某学习小组欲制取氨气并探究其性质.请回答:
(1)实验室制取氨气的化学方程式是______.
(2)①如图(1)是进行氨气喷泉实验的装置,引发喷泉的操作步骤是______.
②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是______(用电离方程式表示).
(3)该小组同学设计了如图(2)所示的实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物.
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染.请写出氨气与CuO反应的化学方程式______.
②碱石灰的作用是______.
③该装置存在明显缺陷,请指出存在的问题并提出改进意见______.
(4)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O.已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(Cu+ Cu+Cu2+).请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O.______;
(5)工业废气中的氮氧化物是主要的大气污染物之一.为了治理污染,工业上常用氨气与之发生反应:NOx+NH3→N2+H2O,使其转化为无毒的N2.现有NO2和NO的混合气体3.0L,跟3.4L(同温同压下)NH3反应,恰好使其全部转化为氮气,则原混合气体中,NO2与NO的体积比是______.
正确答案
解:(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)①NH3极易溶解于水,打开止水夹挤出胶头滴管中的水,然后打开止水夹K,由于氨气迅速溶解导致烧瓶内气体压强迅速减小,导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象,
故答案为:轻轻挤压滴管,使少量水加入烧瓶,然后打开止水夹K;
②氨气和水反应生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液呈碱性,酚酞试液遇碱变红色,
故答案为:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-;
(3)①黑色CuO变为红色,所以生成物是铜;白色无水CuSO4粉末变为蓝色,说明生成物含有水;同时生成一种无色气体,该气体无污染,所以该气体是氮气,
故答案为:3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O;
②碱石灰是干燥剂能吸收水蒸气,,防止干扰产物水的测定,故答案为:吸收氨气中混有的水蒸气,防止干扰产物水的测定;
③氨气是刺激性气体,所以不能排空,应有尾气处理装置,故答案为:此装置无有尾气吸收装置,NH3排入大气,污染环境;
连接一个吸收氨气装置如图所示:;
(4)在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(Cu+ Cu+Cu2+)进行实验设计,向溶液中加入酸溶液,如果溶液呈现蓝色,说明说明红色物质中含有Cu2O反之则没有,
故答案为:取少许样品,加入稀H2SO4,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O反之则没有;
(5)3NOx+2xNH3=N2+3xH2O,
3 2x
3.0L 3.4L
所以x=1.7
故氮氧化物的分子式为NO1.7,根据氮氧化物的平均化学式计算NO2与NO的体积比,
,所以二氧化氮和一氧化氮的体积比为11.2:4.8=7:3,
故答案为:7:3.
解析
解:(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)①NH3极易溶解于水,打开止水夹挤出胶头滴管中的水,然后打开止水夹K,由于氨气迅速溶解导致烧瓶内气体压强迅速减小,导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象,
故答案为:轻轻挤压滴管,使少量水加入烧瓶,然后打开止水夹K;
②氨气和水反应生成氨水,氨水能电离出铵根离子和氢氧根离子,导致溶液呈碱性,酚酞试液遇碱变红色,
故答案为:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-;
(3)①黑色CuO变为红色,所以生成物是铜;白色无水CuSO4粉末变为蓝色,说明生成物含有水;同时生成一种无色气体,该气体无污染,所以该气体是氮气,
故答案为:3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O;
②碱石灰是干燥剂能吸收水蒸气,,防止干扰产物水的测定,故答案为:吸收氨气中混有的水蒸气,防止干扰产物水的测定;
③氨气是刺激性气体,所以不能排空,应有尾气处理装置,故答案为:此装置无有尾气吸收装置,NH3排入大气,污染环境;
连接一个吸收氨气装置如图所示:;
(4)在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(Cu+ Cu+Cu2+)进行实验设计,向溶液中加入酸溶液,如果溶液呈现蓝色,说明说明红色物质中含有Cu2O反之则没有,
故答案为:取少许样品,加入稀H2SO4,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O反之则没有;
(5)3NOx+2xNH3=N2+3xH2O,
3 2x
3.0L 3.4L
所以x=1.7
故氮氧化物的分子式为NO1.7,根据氮氧化物的平均化学式计算NO2与NO的体积比,
,所以二氧化氮和一氧化氮的体积比为11.2:4.8=7:3,
故答案为:7:3.
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论,既然氨气具有还原性,能否与H2还原CuO一样呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题.请你参与该小组的活动并完成下列实验:
(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气.
(2)实验室还可在______(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气.该小组成员设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)如图.
(3)该装置在设计上有一定的缺陷,为确保实验结果的准确性,你对该装置的改进措施是______.
(4)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体.
(5)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O.已知Cu2O是红色粉末,是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu.请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:______.
(6)在解决了问题(5)后,又有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们又进行了如下实验:取98g Cu(OH)2固体,加热到80℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1 000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A.冷却后称量,A的质量为72g.据此可推得A为______,由此得到的结论是______.
正确答案
解:(1)②用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气,故答案为:NaOH固体或生石灰或碱石灰等;
(3)氯化铵和消石灰反应生成氨气和水,氨气和CuO反应前应先干燥,故答案为:在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管;
(5)由题中信息可知,Cu2O是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(2Cu+=Cu+Cu2+),则将Cu2O加入硫酸中发生:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,可观察到溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O,反之则没有,故答案为:取少许样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O,反之则没有.
(6)取98g Cu(OH)2固体,即n( Cu(OH)2)=1mol,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,该黑色粉末为CuO,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末A,则A为Cu2O,根据反应2Cu(OH)2Cu2O+2H2O计算可得m(Cu2O)=n(Cu2O)×M(Cu2O)=0.5mol×144g/mol=72g,说明红色粉末为Cu2O,且Cu2O比CuO稳定,故答案为:Cu2O;CuO比Cu2O的热稳定性差.
解析
解:(1)②用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气,故答案为:NaOH固体或生石灰或碱石灰等;
(3)氯化铵和消石灰反应生成氨气和水,氨气和CuO反应前应先干燥,故答案为:在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管;
(5)由题中信息可知,Cu2O是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(2Cu+=Cu+Cu2+),则将Cu2O加入硫酸中发生:Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,可观察到溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O,反之则没有,故答案为:取少许样品,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O,反之则没有.
(6)取98g Cu(OH)2固体,即n( Cu(OH)2)=1mol,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,该黑色粉末为CuO,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末A,则A为Cu2O,根据反应2Cu(OH)2Cu2O+2H2O计算可得m(Cu2O)=n(Cu2O)×M(Cu2O)=0.5mol×144g/mol=72g,说明红色粉末为Cu2O,且Cu2O比CuO稳定,故答案为:Cu2O;CuO比Cu2O的热稳定性差.
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