题目内容

已知氨与氧化铜反应可制备氮气(2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2),纯N2Mg在高温下反应可制得氮化镁,但氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气.

(1)下面是某化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案,其中可行的是( )

A.硫酸铵固体和消石灰共热   B.浓氨水逐滴加到新制的生石灰中

C.在一定条件下N2H2化合  D.加热分解氯化铵固体

(2)该小组同学设计的制备氮化镁的方案有以下两个.分别见实验方案的装置图1和图2(夹持及加热仪器没有画出.且在实验前系统内的空气均已排除)

〔方案一〕

1

①该实验完成后,能否得到纯净的氮化镁________(填“能”或“不能”);简述理由________________________

②装置C的作用是________

〔方案二〕

2

已知:6NH3+3Mg=3Mg(NH2)2+3H2

③该方案中存在的主要问题是________________________

④如何才能解决上述问题________________________

 

答案:
解析:

(1)AB (2)①不能.F管直接与空气相通,空气中水蒸气可进入F装置中与Mg3N2反应生成Mg(OH)2和NH3. ②防倒吸,作安全瓶③未与CuO反应的NH3进入E中与Mg反应. ④将D改为盛浓H2SO4的洗气瓶.

 


练习册系列答案
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实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气:
①加热NaNO2(一种致癌物质,有毒)与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉.
如图所示,给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置:

请回答下列问题:
(1)按途径①制取N2时,应选用上述装置中的
F
F
(填装置代码)做发生装置.
(2)若只需较纯净的N2,有同学建议把②和③两条途径协同使用,这样做的好处是
铜和氧化铜可循环使用,节省试剂(或避免使用有毒物质而造成污染)
铜和氧化铜可循环使用,节省试剂(或避免使用有毒物质而造成污染)

(3)按途径③制取N2时,若气流从左到右的顺序所需的上述装置是:A→C→B→D.在A装置中所需要的试剂是
浓氨水
浓氨水
生石灰
生石灰
.(写试剂名称)
①甲同学:为通过实验现象验证C处有水产生,必须在C装置前后都连接E装置,其中填充的固体药品按前后顺序分别为
碱石灰(或无水氯化钙)
碱石灰(或无水氯化钙)
无水硫酸铜
无水硫酸铜
.(写试剂名称)
②乙同学:实验过程中,发现黑色固体完全变红,质疑此时红色固体可能含Cu2O.通过查阅资料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依据信息,请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O:
取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色,即证明含Cu2O
取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色,即证明含Cu2O

③丙同学:实验时充分加热,至C装置硬质玻管质量不再减轻为止.实验完毕后,若实验测得收集的N2体积为aL(已折算为标准状况),硬质玻管质量减轻了bg.则氨分子中氮、氢的原子个数比为(用含a、b的字母的代数式表示)
16a
22.4b
16a
22.4b
(此空记3分).
(4)目前工业上用氮气和氢气直接合成氨,氨经一系列反应可制得硝酸.在以上各步反应中,按要求完成化学反应方程式:
①氮元素只发生还原反应
N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3
N2+3H2
高温高压
催化剂
2NH3

②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应:
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

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