题目内容

某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化.

(1)写出实验室制NH3的化学方程式
 
,还可以用
 
(填试剂名称)制备NH3
(2)氨催化氧化的化学方程式为
 

(3)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是
 
反应(填“吸热”或“放热”).
(4)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入
 
;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是
 

(5)为实现氨的催化氧化,也可用装置5替换装置
 
(填装置代号);化合物X为
 
(只写一种),Na2O2的作用是
 
考点:氨的制取和性质
专题:实验题
分析:(1)实验室用固体氯化铵和熟石灰粉末混合加热制取氨气;用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气;
(2)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO;
(3)根据反应现象判断,停止加热后仍能保持红热,即可说明该反应放热;
(4)红棕色气体为NO2,易与水反应,应干燥,如不干燥,NO2与水反应生成硝酸,进而与氨气生成硝酸铵;
(5)装置1能提供氨气和氧气,装置5也能提供氨气和氧气,但装置5中应加入氯化铵和过氧化钠,可生成氨气和氧气.
解答: 解:(1)实验室用氯化铵和消石灰反应生成氨气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O;浓氨水和NaOH固体(或生石灰或碱石灰等);
(2)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应方程式为:4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O2
催化剂
.
4NO+6H2O;       
(3)停止加热后仍能保持红热,即可说明该反应放热,故答案为:放热;
(4)NO2易与水反应,应干燥,如不干燥,NO2与水反应生成硝酸而观察不到颜色,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3,可观察到白烟生成,
故答案为:浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(5)装置1能提供氨气和氧气,装置5也能提供氨气和氧气,但装置5中应加入氯化铵和过氧化钠,可生成氨气和氧气,反应为:NH4Cl
  △  
.
 
HCl+NH3,2HCl+Na2O2═2NaCl+O2+H2O.
故答案为:1; NH4Cl;与HCl反应生成氧气.
点评:本题考查氨气的制取原理、反应装置及化学性质,题目较为综合,涉及氨气的制取、性质以及二氧化氮和硝酸铵等知识,注意把握元素化合物知识的理解和应用.
练习册系列答案
相关题目
(Ⅰ)图甲和乙是某学校王老师制备NH3并进行性质实验时的改进装置.

按图甲把仪器安装好,称取2g固体氯化铵装入试管底部,再快速称取2g氢氧化钠覆盖在氯化铵上方;立即用带有滴管的塞子塞紧(滴管预先吸入约2mL浓氨水);烧杯内盛滴有酚酞试液的水;把浓氨水滴入试管里,可立即观察到试管内发生剧烈反应,有大量气泡产生.
(Ⅱ)将Ⅰ中收满NH3的圆底烧瓶取下,改装成图乙所示的装置,胶头滴管内事先吸入2mL H2O,此时小气球系在玻璃棒上成自然松弛状态;将滴管内的水慢慢滴入烧瓶中,轻轻晃动烧瓶,通过观察实验现象便可以验证NH3的某个性质.按要求回答下列问题:
(1)中学化学教材中是用与制O2相同的制备装置来加热制取NH3的,该化学方程式为
 

(2)下面是某同学关于王老师能用图甲制取NH3的原因分析,有道理的是
 

①在NH3?H2O中有平衡NH3+H2O?NH3?H2O?NH
 
+
4
+OH-,NaOH使平衡向左移动;
②在NH3?H2O中有平衡NH3?H2O?NH3?H2O?NH
 
+
4
+OH-,NH4Cl使平衡向左移动
③NaOH溶于水时放热,使体系的温度升高,NH3的溶解度减小,会有部分NH3逸出;
④NH4Cl与NaOH在此情况下可反应生成NH3,即
NH
+
4
+OH-=NH3↑+H2O;
⑤NH4Cl会分解放出NH3
(3)图甲中的NH4Cl与NaOH固体混合物能否用CaO固体代替?
 
(填“能”或“不能”).
(4)如何判断图甲中烧瓶已收满了NH3
 

(5)图乙胶头滴管中的水挤入烧瓶后,观察到的现象是
 
,它说明了NH3
 
对硝基苯甲酸在医药、感光材料等工业中应用广泛.以对硝基甲苯等为原料制取对硝基苯甲酸(黄色结晶,熔点242℃,沸点约359℃,微溶于水,能升华.)的反应原理为:
+Na2Cr2O7+4H2SO4+Na2SO4+Cr2(SO43+5H2O
某小组以对硝基甲苯等物质为原料制取对硝基苯甲酸的实验装置如图所示(加热和仪器固定装置均已略去),实验步骤如下:
步骤1:向250mL三颈烧瓶中依次加入适量的对硝基甲苯、重铬酸钠粉末、水,并充分混合.在搅拌下,用滴液漏斗滴入适量浓硫酸后,加热0.5h至反应液呈黑色.
步骤2:待反应混合物冷却后,和适量冰水充分混合,抽滤并用50mL水分两次洗涤.将洗涤后的固体放入盛有适量5%硫酸溶液中,水浴加热10min,冷却后抽滤.
步骤3:将抽滤后的固体溶于适量5% NaOH溶液中,50℃温热后抽滤,在滤液中加入少量活性炭,煮沸后趁热抽滤.将得到的滤液慢慢加入到盛有适量15%硫酸溶液的烧杯中,析出黄色沉淀,抽滤,冷水洗涤,干燥得粗产品.
(1)在步骤1中“搅拌”是用电动搅拌器完成的,这样操作的好处有
 
 

(2)在三颈烧瓶中,随着浓硫酸的加入,反应温度迅速上升,为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是
 

(3)在步骤2中,抽滤所得固体的主要成分是
 
.抽滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有
 
 
(填仪器名称).
(4)步骤3用NaOH溶液进行处理的作用主要是
 
.用NaOH溶液处理后,需50℃温热后抽滤的原因是
 

(5)制得的粗产品需要进一步精制(纯化),根据对硝基苯甲酸的有关性质可知,对其进行精制(纯化)可以用乙醇溶液完成,也可以采用
 
法完成.

(Ⅰ)图甲和乙是某学校王老师制备NH3并进行性质实验时的改进装置.按图甲把仪器安装好,称取2g 固体氯化铵装入试管底部,再快速称取2g 氢氧化钠覆盖在氯化铵上方;立即用带有滴管的塞子塞紧(滴管预先吸入约2mL 浓氨水);烧杯内盛滴有酚酞试液的水:把浓氨水滴入试管里,可立即观察到试管内发生剧烈反应,有大量气泡.
将上述中收满NH3的圆底烧瓶取下,改装成图乙所示的装置,胶头滴管内事先预吸入2mLH2O,此时小气球系在玻璃棒上呈自然松驰状态;将滴管内的水慢慢滴入烧瓶中,轻轻晃动烧瓶,通过观察实验现象便可以验证NH3 的某个性质.按要求回答下列问题:
(1)中学化学教材中是用与制O2相同的制备装置来加热制取NH3的,该化学方程式为:
 

(2)下面是某同学关于王老师能用图甲制取NH3的原因分析,有道理的是
 

①在NH3?H2O 中有平衡NH3+H2O?NH3?H2O?NH
 
+
4
+OH-,NaOH使平衡向左移动
②在NH3?H2O 中有平衡NH3+H2O?NH3?H2O?NH
 
+
4
+OH-,NH4Cl使平衡向左移动
③Na0H溶于水时放热,使体系的温度升高,NH3的溶解度减小
④NH4Cl与NaOH 在此情况下可反应生成NH3,即NH
 
+
4
+OH-
  △  
.
 
NH3↑+H2O
⑤NH4Cl 会分解释放出NH3
(3)图甲中的NH4Cl 与NaOH 固体混合物能否用CaO固体代替
 
(填”能”与”不能”)
(4)如何判断图甲中烧瓶己收满NH3
 

(5)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后,观察到的现象是
 
它说明了NH3
 

(Ⅱ)如图2所示:在B槽中装有500mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B槽的水中.充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为
 

通过导气管C往余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是:
 

当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为
 
mol?L-1(设溶液的体积仍为500mL)

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