Question

7．某研究性學(xué)習(xí)小組為了制取氨氣和探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)．

（1）根據(jù)圖A寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式2NH₄Cl+Ca（OH）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）收集氨時(shí)，試管口棉花的作用防止與空氣對(duì)流收集不到純凈的氨氣；驗(yàn)滿的方法是將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口，看試紙是否變藍(lán)（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在瓶口，產(chǎn)生白煙）；收集干燥的氨時(shí)，使用的干燥劑是堿石灰；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體時(shí)，與實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的氣體發(fā)生裝置相同的是B．
A、氫氣      B、氧氣       C、氯氣       D、二氧化碳
（4）圖B裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，燒瓶中充滿氨氣，引發(fā)水上噴的操作是打開(kāi)止水夾，擠出膠頭滴管中的水；所得溶液呈堿性（填酸性、堿性或中性），解釋原因（用化學(xué)方程式表示）NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室通常用加熱氫氧化鈣與氯化銨的混合固體的方法制取氨氣，在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水；
（2）根據(jù)氨氣的溶解性及密度確定收集方法；氨氣有刺激性氣味，能污染大氣；氨氣的驗(yàn)滿可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒，也可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙；干燥氣體時(shí)必須滿足：氣體不能與干燥劑反應(yīng)，干燥劑且能吸水；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣選擇固固加熱裝置，結(jié)合氣體的反應(yīng)原理來(lái)分析試劑和使用的儀器，從而確定裝置；
（4）利用氨氣極易溶于水，形成壓強(qiáng)差而形成噴泉；氨氣溶于水生成一水合氨，在水溶液中部分電離生成銨根離子和氫氧根離子，溶液呈堿性．

解答 解：（1）氨鹽和堿反應(yīng)生成氨氣和水，實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈣和氯化銨在加熱條件下反應(yīng)制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）氨氣極易溶于水，所以不能采用排水法收集氨氣，氨氣的密度小于空氣且常溫下和氧氣不反應(yīng)，根據(jù)圖象知，氨氣采用向下排空氣法收集；氨氣有刺激性氣味，能污染大氣，為防止管內(nèi)氣體與空氣對(duì)流，減少氨氣對(duì)大氣的污染，便于收集純的氨氣，用棉花塞在試管口，檢驗(yàn)氨氣是否集滿，可以利用氨氣的水溶液顯堿性，即用“使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)”；也可以用氨氣遇濃鹽酸產(chǎn)生白煙，即“用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在瓶口，產(chǎn)生白煙”，堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，氨氣不能與堿石灰反應(yīng)，且堿石灰能吸水，所以用堿石灰作干燥劑，
故答案為：防止與空氣對(duì)流收集不到純凈的氨氣；將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口，看試紙是否變藍(lán)（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在瓶口，產(chǎn)生白煙）；堿石灰；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣，用的是固體與固體反應(yīng)，需要加熱，應(yīng)該使用硬質(zhì)大試管作反應(yīng)器．
A、實(shí)驗(yàn)室制取氫氣，是用鋅與稀硫酸反應(yīng)，不需要加熱，可用試管、啟普發(fā)生器等作為反應(yīng)器，故A不選；
B、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，可以用加熱氯酸鉀或高錳酸鉀的方法，要使用加熱固體反應(yīng)物的裝置，使用硬質(zhì)大試管作反應(yīng)器，故B選；
C、實(shí)驗(yàn)室制取氯氣用濃鹽酸與二氧化錳固體反應(yīng)，需要加熱，使用燒瓶作反應(yīng)器，故C不選；
D、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，用的是碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，不需要加熱，可以使用試管作反應(yīng)器，也可使用啟普發(fā)生器，故D不選；
綜合以上分析，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置相同．
故答案為：B；
（4）氨氣極易溶于水，如果打開(kāi)止水夾，氨氣溶于水后燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)迅速減小，而形成噴泉，氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，反應(yīng)為：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O，一水合氨是弱電解質(zhì)，在水溶液中部分電離生成銨根離子和氫氧根離子，電離方程式為NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，溶液呈堿性，
故答案為：打開(kāi)止水夾，擠出膠頭滴管中的水；堿；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氨氣的性質(zhì)和制取，掌握銨鹽和氨氣的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室制氨氣的反應(yīng)原理和形成噴泉的原理是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．