题目内容
某化学课外小组设计了如下图所示的装置，进行氨气性质实验．利用图1完成氨的催化氧化实验，其中箭头表示气体流向，A、B表示两种纯净、干燥的气体，反应进行一段时间后，装置已中有红棕色气体生成．实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取KMnO4、Na2O2、NH4Cl、NH4HCO3、P2O5、碱石灰、生石灰、蒸馏水、浓硫酸、浓氨水
根据图1中装置和反应现象请回答：
（1）若乙中盛有P2O5，此时丙装置中发生反应的化学方程式为______ NH3↑+CO2↑+H2O
【答案】分析：（1）如果乙中是五氧化二磷，则甲中产生的气体是氧气，丙中产生的气体是氨气，根据反应物的状态选取反应物；如果丁中盛有P2O5，则丙中产生的气体是氧气，甲中产生的气体是氨气，根据反应物的状态及反应条件选取反应物；
（2）利用气体的压强差检验装置的气密性；
（3）二氧化氮和四氧化二氮之间的反应是可逆的放热反应，降低温度，平衡向放热反应方向移动，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，一氧化氮是无色气体，根据二氧化氮、一氧化氮的颜色及氧气的压强变化分析；
（4）氨气在空气中不能点燃且有刺激性气味，污染大气；
（5）液氨和水类似，也能发生电离：NH3+NH3=NH4++NH2-，钠和液氨反应方程式为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，据此判断反应方向，结合化学方程式计算．
解答：解：（1）如果乙中是五氧化二磷，则甲中产生的气体是氧气，丙中产生的气体是氨气，根据反应物的状态知，反应物是碳酸氢铵，在加热条件下，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，反应方程式为：NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O；
如果丁中盛有P2O5，则丙中产生的气体是氧气，甲中产生的气体是氨气，根据反应物的状态及反应条件知，反应物是浓氨水和生石灰（或碱石灰），
故答案为：NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O；浓氨水和生石灰（或碱石灰）；
（2）利用气体的压强差检验装置的气密性，检验方法是：关闭分液漏斗的活塞，将试管中的导管口浸没在水槽中的液面以下，双手紧贴试管外壁，导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段水柱，证明装置的气密性良好，
故答案为：关闭分液漏斗的活塞，将试管中的导管口浸没在水槽中的液面以下，双手紧贴试管外壁，导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段水柱，证明装置的气密性良好；
（3）二氧化氮和四氧化二氮之间的反应是可逆的放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，则二氧化氮浓度减小，所以气体颜色变浅；
二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮是无色气体，二氧化氮是红棕色气体，二氧化氮和水反应后气体压强减小，外界大气压不变，所以外界大气压对水作用而使水进入试管中，
故答案为：气体颜色变浅；2NO2?N2O4，正反应属于放热反应，达到平衡后，降低温度，平衡向右移动，NO2浓度减小，所以气体颜色变浅；红棕色气体变为无色，试管内液面上升；
（4）氨气有刺激性气味，对大气有污染，且氨气在空气中不能点燃，所以应先通入O2，后通过NH3，
故答案为：氨气在空气中不能点燃，逸出造成污染；
（5）将2.3g金属钠投入1.0L液氨中发生反应为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，所以促进液氨的电离，依据：NH3+NH3=NH4++NH2-，[NH4+][NH2-]=l.0×l0-30，反应生成NH2-物质的量为0.1mol，浓度为0.1mol/L，所得溶液中NH4+的浓度l.0×l0-29mol/L，所以pNH4+=29，
故答案为：正方向；29．
点评：本题考查了气体的制取和干燥、外界条件对化学平衡的影响、弱电解质的电离等知识点，会根据氧气、氨气的制取原理、化学平衡移动原理、水的电离平衡原理来大小解答，利用知识迁移的方法分析液氨和钠的反应，难度中等．
（2）利用气体的压强差检验装置的气密性；
（3）二氧化氮和四氧化二氮之间的反应是可逆的放热反应，降低温度，平衡向放热反应方向移动，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，二氧化氮是红棕色气体，一氧化氮是无色气体，根据二氧化氮、一氧化氮的颜色及氧气的压强变化分析；
（4）氨气在空气中不能点燃且有刺激性气味，污染大气；
（5）液氨和水类似，也能发生电离：NH3+NH3=NH4++NH2-，钠和液氨反应方程式为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，据此判断反应方向，结合化学方程式计算．
解答：解：（1）如果乙中是五氧化二磷，则甲中产生的气体是氧气，丙中产生的气体是氨气，根据反应物的状态知，反应物是碳酸氢铵，在加热条件下，碳酸氢铵分解生成氨气、水和二氧化碳，反应方程式为：NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O；如果丁中盛有P2O5，则丙中产生的气体是氧气，甲中产生的气体是氨气，根据反应物的状态及反应条件知，反应物是浓氨水和生石灰（或碱石灰），
故答案为：NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O；浓氨水和生石灰（或碱石灰）；（2）利用气体的压强差检验装置的气密性，检验方法是：关闭分液漏斗的活塞，将试管中的导管口浸没在水槽中的液面以下，双手紧贴试管外壁，导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段水柱，证明装置的气密性良好，
故答案为：关闭分液漏斗的活塞，将试管中的导管口浸没在水槽中的液面以下，双手紧贴试管外壁，导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段水柱，证明装置的气密性良好；
（3）二氧化氮和四氧化二氮之间的反应是可逆的放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，则二氧化氮浓度减小，所以气体颜色变浅；
二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮是无色气体，二氧化氮是红棕色气体，二氧化氮和水反应后气体压强减小，外界大气压不变，所以外界大气压对水作用而使水进入试管中，
故答案为：气体颜色变浅；2NO2?N2O4，正反应属于放热反应，达到平衡后，降低温度，平衡向右移动，NO2浓度减小，所以气体颜色变浅；红棕色气体变为无色，试管内液面上升；
（4）氨气有刺激性气味，对大气有污染，且氨气在空气中不能点燃，所以应先通入O2，后通过NH3，
故答案为：氨气在空气中不能点燃，逸出造成污染；
（5）将2.3g金属钠投入1.0L液氨中发生反应为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，所以促进液氨的电离，依据：NH3+NH3=NH4++NH2-，[NH4+][NH2-]=l.0×l0-30，反应生成NH2-物质的量为0.1mol，浓度为0.1mol/L，所得溶液中NH4+的浓度l.0×l0-29mol/L，所以pNH4+=29，
故答案为：正方向；29．
点评：本题考查了气体的制取和干燥、外界条件对化学平衡的影响、弱电解质的电离等知识点，会根据氧气、氨气的制取原理、化学平衡移动原理、水的电离平衡原理来大小解答，利用知识迁移的方法分析液氨和钠的反应，难度中等．
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