题目内容

某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如下图所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置.A中所用试剂,从下列固体物质中选取:①NH4HCO3、②NH4Cl、③Ca(OH)2、④NaOH.

检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯,铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解.
(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是
NH4HCO3
NH4HCO3
(填代表备选试剂的序号);此时A中主要的玻璃仪器有
试管、酒精灯
试管、酒精灯
(填名称).
(2)下面关于A中所用试剂的说法正确的是
C
C

A.施用该物质会大大提高粮食产量而对环境无影响
B.向该物质的溶液中加入足量氢氧化钡溶液发生反应的离子方程式为:NH4++OH-=NH3?H2O
C.可通过加热方法区别该试剂和(NH42SO4
D.工业上用NH3等合成该物质的过程可称为氮的固定
(3)装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为
4NH3+5O2
 催化剂 
.
4NO+6H2O
4NH3+5O2
 催化剂 
.
4NO+6H2O
,装置E发生反应的化学方程式为
2NH3+H2SO4=(NH42SO4
2NH3+H2SO4=(NH42SO4

(4)假设A、B中的药品充足,则装置F中可以观察到的现象有
水中产生气泡
水中产生气泡

溶液逐渐变为蓝色,气体在广口瓶上方变为红棕色
溶液逐渐变为蓝色,气体在广口瓶上方变为红棕色

(5)指导老师从安全与环保角度考虑,指出该装置有两处明显的缺陷,请你提出修改建议:
在装置E、F之间增加一个防倒吸装置,在装置F后面增加一个尾气吸收装置
在装置E、F之间增加一个防倒吸装置,在装置F后面增加一个尾气吸收装置
分析:(1)碳酸氢铵受热分解产生氨气、水和二氧化碳,固体加热分解可以在大试管中进行;
(2)A.碳酸氢铵受热分解产生氨气,会产生大气污染;
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液时,铵根和氢氧根以及碳酸氢根、氢氧根被钡离子之间不共存;
C.碳酸氢铵受热易分解产生氨气、二氧化碳和水,但是硫酸铵分解不会放出氨气;
D.将游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定.
(3)氨的催化氧化生成一氧化氮和水,氨气显碱性可以和酸反应生成对应的盐;
(4)一氧化碳难溶于水,极易和氧气化合为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸能将金属铜溶解.
解答:解:(1)根据题意:C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯,铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解,说明有硝酸生成,所以A中获得的是氨气,加热NH4HCO3分解可以产生氨气,固体加热分解可以在大试管中进行故答案为:NH4HCO3,试管、酒精灯;
(2)A.碳酸氢铵受热分解产生氨气,施用该物质会大大提高粮食产量但是会对环境造成影响,会产生大气污染,故A错误;
B.向碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液时,铵根和氢氧根以及碳酸氢根、氢氧根被钡离子之间不共存,发生反应的离子方程式为:HCO3-+NH4++Ba2++2OH-=NH3?H2O+BaCO3↓+H2O,故B错误;
C.碳酸氢铵受热易分解产生氨气、二氧化碳和水,但是硫酸铵分解不会放出氨气,可通过加热方法区别该试剂和(NH42SO4,故C正确;
D.将游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定,故D错误.
故答案为C.
(3)氨在铂丝网的作用下发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,方程式为:4NH3+5O2
 催化剂 
.
4NO+6H2O;氨气显碱性可以和硫酸反应生成硫酸铵,即2NH3+H2SO4=(NH42SO4
故答案为:4NH3+5O2
 催化剂 
.
4NO+6H2O;2NH3+H2SO4=(NH42SO4
(4)A、B中的药品充足,碳酸氢铵分解产物通过B后生成了氧气,在铂的作用下和氨气反应生成一氧化氮,迅速被氧化为二氧化氮,再和水反应生成硝酸,硝酸和金属铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,无色的一氧化氮会迅速被氧化为红棕色的二氧化氮,故答案为:水中产生气泡,溶液逐渐变为蓝色,气体在广口瓶上方变为红棕色;
(5)二氧化氮一和水反应,为防止倒吸可以在装置E、F之间增加一个防倒吸装置,铜和硝酸反应的产物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有度,应加一个尾气吸收装置,
故答案为:在装置E、F之间增加一个防倒吸装置,在装置F后面增加一个尾气吸收装置.
点评:本题主要考查学生氨气的化学性质,结合实验的方式来考查,增大了难度.
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