Question

15．亚硝酸钠是实验室常用的试剂，实验室一般用亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应来制取N₂．N₂的化学性质十分稳定，但在一定条件下能与H₂部分化合生成NH₃．如图为制取少量NH₃的装置（制取H₂的装置已略去）：
（1）C装置的硬质试管中发生反应的化学方程式为N₂+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2NH₃．
（2）反应时N₂和H₂的最佳质量比是14：3．如果按此比例进行反应，反应时，D中导管口是否会逸出气泡？（已知NH₃极易溶于水），说明逸出气泡的原因：会逸出气泡，这是因为氮气和氢气只是部分化合，仍然有部分氢气和氮气没有反应，通过D时会产生气泡．
（3）B中浓硫酸的作用是干燥氢气和氮气．
（4）用实验方法证明确实有NH₃生成：实验步骤：反应结束后，向D中滴加酚酞试液；
实验现象：酚酞试液变红色；
实验结论：反应生成了氨气．

Answer 1

分析 （1）一定条件下，氮气和氢气反应生成氨气；
（2）根据反应的化学方程式及其反应物之间的质量关系和实际情况可以判断相关方面的问题；
（3）浓硫酸具有吸水性，可以用作氢气、氮气、氧气、二氧化碳等气体的干燥剂；
（4）氨气能和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色．

解答 解：（1）C装置的硬质试管中氮气和氢气反应生成氨气，发生反应的化学方程式为：N₂+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2NH₃．
故填：N₂+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2NH₃．
（2）氮气和氢气反应的质量关系为：N₂+3H₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2NH₃，
                                                     28     6
因此反应时N₂和H₂的最佳质量比是：28：6=14：3；
如果按此比例进行反应，反应时，D中导管口会逸出气泡，这是因为氮气和氢气只是部分化合，仍然有部分氢气和氮气没有反应，通过D时会产生气泡．
故填：14：3；会逸出气泡，这是因为氮气和氢气只是部分化合，仍然有部分氢气和氮气没有反应，通过D时会产生气泡．
（3）B中浓硫酸的作用是干燥氢气和氮气．
故填：干燥氢气和氮气．
（4）证明确实有NH₃生成的实验方案是：实验步骤：反应结束后，向D中滴加酚酞试液；
实验现象：酚酞试液变红色；
实验结论：反应生成了氨气．
故填：实验步骤：反应结束后，向D中滴加酚酞试液；
实验现象：酚酞试液变红色；
实验结论：反应生成了氨气．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．