Question

【题目】某化学实验小组为了探究氨气的氧化性设计了如下实验方案。

已知：①铝可以与氨气反应2Al+2NH32AlN+3H2；

②氮化铝性质稳定，基本不与水、酸反应，在加热时溶于浓碱，可产生氨气。

(1)上图是实验室制备氨气的常用发生装置，若选择装置b，则该发生装置中的化学反应方程式为：___________________________。

(2)若将装置c改进，按下图所示连接好装置，检査装置气密性；在蒸馏烧瓶中加入生石灰，分液漏斗中加入浓氨水，装置G中盛装碱石灰，装置H中加入铝粉。打开装置F处分液漏斗活塞，待装置中空气排尽后，再点燃装罝H处酒精灯。

①装置F与装置c相比的优点： ____________________________。

②用平衡移动原理解释装置F中产生氨气的原因： __________________________。

③为了得到纯净的氮化铝，可将装置H中固体冷却后转移至烧杯中，加入_______溶解、__________(填操作名称)、洗涤、干燥即可。

④氮化铝与氢氧化钠溶液共热反应的离子方程式： __________________________。

Answer 1

【答案】Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 平衡气压，便于氨水顺利滴下 生石灰与水反应放热，降低了氨气的溶解度，使一水合氨分解，生石灰与水反应将溶剂消耗，产生的碱电离产生OH-，使溶液中c(OH-)增大，导致使平衡NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-逆向移动，有利于氨气逸出。 稀盐酸(或稀硫酸) 过滤 AlN+OH-+H2OA1O2-+NH3↑

【解析】

(1)该装置适用于固体混合物加热制取气体；

(2)①装置F与装置c相比，分液漏斗上下相连接，起连通器的作用；

②氨水中的一水合氨是一元弱碱，在溶液中存在电离平衡和分解平衡，根据离子浓度对平衡的影响分析；

③利用氮化铝性质稳定，基本不与水、酸反应的性质分析解答；

④氮化铝与氢氧化钠溶液共热产生氨气和偏铝酸钠。

(1)装置b适用于固体混合物加热制取气体，在实验室中一般是用铵盐与熟石灰混合加热制取氨气，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(2)①根据装置图可知：装置F用橡胶管将分液漏斗上下连接起来，起连通器的作用，液体上下气体压强一致，这样打开分液漏斗活塞时，液体在重力作用下就可以顺利滴下，所以装置F与装置c相比的优点是平衡气压，便于氨水顺利滴下；

②将F处的氨水滴下，蒸馏烧瓶中的生石灰与水反应产生Ca(OH)2，反应放热，降低了氨气的溶解度，使一水合氨分解放出氨气，且生石灰与水反应将溶剂水消耗，反应产生OH-，使溶液中c(OH-)增大，平衡NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-逆向移动，也有利于氨气逸出；

③为了得到纯净的氮化铝，可将装置H中固体冷却后转移至烧杯中，加入稀盐酸溶解、过滤、洗涤、干燥即可。

④氮化铝与氢氧化钠溶液共热反应产生氨气和偏铝酸钠，反应的离子方程式为：AlN+OH-+H2OA1O2-+NH3↑。