Question

1．研究氨的制取及性质具有重要意义．
（1）某课外活动小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置．

①装置A中的烧瓶内固体可选用B（选填以下选项的代号）．
A．浓硫酸      B．生石灰      C．五氧化二磷      D．无水硫酸铜
请说明该方法制取NH₃的原因：生石灰与氨水中的水反应生成Ca（OH）₂使氨水变得更浓；放出大量的热，使一水合氨分解：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O；溶液中c（OH^-）增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺向左移动．
②虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入空格．
BⅠ，DⅡ，EⅢ．
③氯气和氨气在常温下相混合就会生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为：8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl．
（2）NH₃和NO可在一定条件下可反应，这是一个具有实际意义的反应，可消除NO对环境的污染．写出该反应的化学方程式并用双线桥标注电子转移方向和数目：．
（3）NH₄Cl（s）=NH₃（g）+HCl（g）△H=+163.9kJ•mol^-1
HCl（g）+CH₃OH（g）→CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=-31.9kJ•mol^-1
写出氯化铵和甲醇反应的热化学方程式NH₄Cl（s）+CH₃OH（g）→NH₃（g）+CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=+132 kJ•mol^-1，该反应在一定条件下能自发进行的原因是△S＞0．

Answer 1

分析 （1）①利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气，且该物质和氨气不反应；
②根据含有的杂质的性质选择合理的除杂装置，氨气中混有水蒸气，氨气是碱性气体，要除去水蒸气只能用碱性物质，制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，水蒸气用饱和食盐水除去，水蒸气用浓硫酸干燥除去；
③氯气和氨气在常温下相混合就会生成氯化铵和氮气，依据原子守恒配平书写化学方程式；
（2）NH₃和NO可在一定条件下可反应生成氮气和水，标注元素化合价变化，得到盐酸化合价升高和降低，计算得到电子转移总数，氧化还原反应中失电子的元素化合价升高，得电子的元素化合价降低，化合价降低数目=化合价升高数目=转移的电子数目，用双线桥标出；
（3）依据热化学方程式和盖斯定律计算所得热化学方程式，反应自发进行的判断依据是△H-T△S＜0；

解答 解：（1）①利用物质溶解时放出热量促进氨水的挥发来制取氨气，且该物质和氨气不反应，氨气是碱性气体，所以溶解的物质必须是碱性物质，
A．浓硫酸和氨水反应不能生成氨气，故A错误；
B．生石灰溶解于水时放出热量，可以生成氨气，故B正确；
C．五氧化二磷虽然溶于水时放热，但是酸性物质，和一水合氨反应，不能生成氨气，故C错误；
D．无水硫酸铜溶解不能升高温度，不能生成氨气，故D错误；
该方法制取NH₃的原因生石灰与氨水中的水反应生成Ca（OH）₂使氨水变得更浓；放出大量的热，使一水合氨分解：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O；溶液中c（OH^-）增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺向左移动，
故答案为：B，生石灰与氨水中的水反应生成Ca（OH）₂使氨水变得更浓；放出大量的热，使一水合氨分解：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O；溶液中c（OH^-）增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺向左移动；
②氨气中混有水蒸气，氨气是碱性气体，要除去水蒸气只能用碱性物质，故B选Ⅰ；制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气也能溶于水，所以不能用水除去氯化氢气体；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以要想除去氯气中的氯化氢E应选Ⅲ；水蒸气常用浓硫酸除去，故D选Ⅱ，
故答案为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；
③氯气和氨气在常温下相混合就会生成氯化铵和氮气，反应的化学方程式为：8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl，
故答案为：8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl；
（2）在反应6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O中，化合价变化的只有氮元素，一氧化氮中氮元素化合价由+2价降为0价，氨气中氮元素化合价由-3价升为0价，反应转移电子12mol，即，
故答案为：；
（3）①NH₄Cl（s）=NH₃（g）+HCl（g）△H=+163.9kJ•mol^-1
②HCl（g）+CH₃OH（g）→CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=-31.9kJ•mol^-1
盖斯定律计算①+②得到氯化铵和甲醇反应的热化学方程式为：NH₄Cl（s）+CH₃OH（g）→NH₃（g）+CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=+132 kJ•mol^-1，该反应△H＞0，满足
△H-T△S＜0，则△S＞0，
故答案为：NH₄Cl（s）+CH₃OH（g）→NH₃（g）+CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=+132 kJ•mol^-1 ，△S＞0；

点评 本题考查了氨气和氯气的制取及性质，氧化还原反应电子转移标注，涉及了装置选择、化学方程式书写、尾气处理等知识，注意干燥管干燥氨气时是大口进去小口出气，题目难度中等．