题目内容

20.如图所示,NH3经一系列反应可以得到NH4NO3.

(1)反应Ⅰ的化学方程式是4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H2O.
(2)在实验室可用如图1所示装置收集NH3,下列叙述正确的是①②(填序号).
①NH3不能用排水法收集
②干燥管里盛有碱石灰
③图中a为浸有稀H2SO4的棉花
(3)图2为氨溶于水的喷泉实验装置图.干燥烧瓶中充满氨气,轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,可看到烧瓶中有红色喷泉.

通过该实验得出氨气的性质是氨气极易溶于水、氨气溶于水后的溶液显碱性.
(4)反应 II由NO和H2O在一定条件下反应完成,在得到NH4NO3的同时还得到物质A,A的化学式是HNO3.

分析 (1)反应Ⅰ是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水;
(2)氨气是极易溶于水的比空气轻的气体,据此选择收集氨气的方法是向下排空气法;
(3)干燥烧瓶中充满氨气,轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,可看到烧瓶中有红色喷泉,说明氨气极易溶于水,溶于水反应生成一水合氨为弱碱,遇到酚酞变红色;
(4)电解NO制备NH4NO3,NO分别在阴阳两极放电,其中阳极反应式为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要满足得失电子守恒,阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3;

解答 解:(1)反应Ⅰ的化学方程式是:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H2O;
(2)氨气易溶于水,不能用排水法收集,具有碱性,与硫酸反应,密度比空气小,可用向下排空法收集,故选①②,
故答案为:①②;
(3)干燥烧瓶中充满氨气,轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,可看到烧瓶中有红色喷泉,说明氨气极易溶于水,烧瓶则压强减小,烧杯内水不断进入烧瓶,氨气和水反应生成一水合氨,溶液中电离出氢氧根离子,溶液显碱性,遇到酚酞变红色
故答案为:氨气极易溶于水、氨气溶于水后的溶液显碱性;
(4)电解NO制备NH4NO3,NO分别在阴阳两极放电,其中阳极反应式为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+,阴极反应式为NO+5e-+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要满足得失电子守恒,阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:8NO+7H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$3NH4NO3+2HNO3,在得到NH4NO3的同时还得到物质A,A的化学式是HNO3,
故答案为:HNO3.

点评 本题考查了氨气的性质、收集和应用,化学方程式书写和反应原理的理解应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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