Question

【题目】某实验兴趣小组用如下两种方法制取氮气。

已知:活性炭可用于吸附水中的絮状沉淀。

（1）方法一所发生反应的化学方程式为_________________。

（2）检验方法一反应后所得溶液中是否含有NH4+的实验方法是_________________。

（3）方法二被冰水冷却的U 型管中所得物质是_________________，用冰水冷却的目的是_________________。

（4）方法一与方法二相比所具有的优点是_________________。

（5）方法一和方法二中均需用到NH4Cl，NH4Cl的溶解度随温度变化的曲线如右图所示,工业NH4Cl固体中含有少量的FeCl2，可通过如下实验来提纯:将工业NH4Cl固体溶于水，_________,调节溶液的pH为4~5，向溶液中加入活性炭，将溶液加热浓缩，________获得纯净的NH4Cl固体。（实验中可供选择的试剂有:双氧水、KMnO4溶液）

Answer 1

【答案】 NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O 向试管中加入少量反应后所得溶液，向其中加入足量NaOH浓溶液，加热，若产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含有NH4+，若试纸不变蓝，则溶液中不含有NH4+ 氨水 将未反应的氨气冷却，加大氨气在水中的溶解度 装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高 加入足量的双氧水 趁热过滤，将溶液冷却到0℃，过滤，低温干燥

【解析】(1)方法一中氯化铵和亚硝酸钠反应生成氮气，氯化钠和水，反应的化学方程式为NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O，故答案为：NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O；

(2)氨气的水溶液显碱性，可以借助于湿润红色石蕊试纸检验溶液中是否含有NH4+，具体方法为：向试管中加入少量反应后所得溶液，向其中加入足量NaOH浓溶液，加热，若产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含有NH4+，若试纸不变蓝，则溶液中不含有NH4+，故答案为：向试管中加入少量反应后所得溶液，向其中加入足量NaOH浓溶液，加热，若产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含有NH4+，若试纸不变蓝，则溶液中不含有NH4+；

(3)方法二中生成的氨气通过碱石灰干燥后，干燥的氨气与氧化铜在加热时反应生成铜，氮气和水，被冰水冷却的U型管中所得物质是氨水，用冰水冷却可以将未反应的氨气冷却，加大氨气在水中的溶解度，故答案为：氨水；将未反应的氨气冷却，加大氨气在水中的溶解度；

(4)方法一与方法二相比所具有的优点是装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高，故答案为：装置及操作简单、所得氮气纯净、原料的利用率高；

(5)工业NH4Cl固体中含有少量的FeCl2，提纯时，需要将氯化亚铁首先氧化为氯化铁，为了不引入杂质，可以选用双氧水，然后调节pH，使铁离子水解沉淀除去，再将NH4Cl溶液，加热浓缩，由于氯化铵的溶解度受温度的影响较大，需要趁热过滤，然后冷却到0℃结晶，过滤，低温干燥即可，故答案为：加入足量的双氧水；趁热过滤，将溶液冷却到0℃，过滤，低温干燥。