题目内容
为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁和氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl）的工艺．某同学根据该原理设计的实验装置如图1，并利用氨气还原氧化铜．
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为 ；
（2）连接装置，并检查气密性．通入N2，装置D中有连续的气泡后，开始加热A．当AlCl3溶液中产生 （填现象）后，开始加热C处．AlCl3溶液中对应现象的离子方程式为 ；C处发生反应的化学方程式 ．
（3）反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是 ，二是 ．
（4）工业生产中，合成氨的反应具有极其重要的作用．在一容积为2升的密闭容器
内加入0.2mol的N2和0.6mol 的H2，在一定条件下发生如下反应：N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如图2：
①反应达到平衡后，第5分钟时，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为 ．
A、0.20mol/L B、0.16mol/L C、0.10mol/L D、0.05mol/L
②第5分钟把容器的体积缩小一半后，若在第8分钟达到新的平衡，请在图2中画出第5分钟到此平衡时N2和H2浓度的变化曲线（曲线上必须标明N2、H2）．
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为
（2）连接装置，并检查气密性．通入N2，装置D中有连续的气泡后，开始加热A．当AlCl3溶液中产生
（3）反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是
（4）工业生产中，合成氨的反应具有极其重要的作用．在一容积为2升的密闭容器
内加入0.2mol的N2和0.6mol 的H2，在一定条件下发生如下反应：N2 （g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如图2：①反应达到平衡后，第5分钟时，保持其它条件不变，若改变反应温度，则NH3的物质的量浓度不可能为
A、0.20mol/L B、0.16mol/L C、0.10mol/L D、0.05mol/L
②第5分钟把容器的体积缩小一半后，若在第8分钟达到新的平衡，请在图2中画出第5分钟到此平衡时N2和H2浓度的变化曲线（曲线上必须标明N2、H2）．
考点：氨的制取和性质
专题：实验设计题
分析：（1）根据题目信息：利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl）来书写化学方程式即可；
（2）氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，C处发生反应为氨气和氧化铜的反应，黑色氧化铜粉末变成亮红色，同时有氮气和水蒸气生成；
（3）根据氮气性质稳定实验过程中不与其它物质间产生任何化学反应以及气体压强变化原理来回答；
（4）①根据温度对化学平衡的影响分析；
②先判断把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，再结合平衡时的浓度作图．
（2）氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，C处发生反应为氨气和氧化铜的反应，黑色氧化铜粉末变成亮红色，同时有氮气和水蒸气生成；
（3）根据氮气性质稳定实验过程中不与其它物质间产生任何化学反应以及气体压强变化原理来回答；
（4）①根据温度对化学平衡的影响分析；
②先判断把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，再结合平衡时的浓度作图．
解答：
解：利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl），为了使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，并还能防止装置D中的氯化铝溶液倒吸入装置C，反应过程中持续通入N2，氨气极易溶于水，碱石灰吸收水蒸汽，可以用碱石灰来干燥氨气，氨水可以和氯化铝之间反应生成氢氧化铝，氨气的尾气处理用硫酸即可．
（1）根据题意：利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl），发生的反应为：Mg（OH）2+NH4Cl
MgOHCl+NH3↑+H2O，
故答案为：Mg（OH）2+NH4Cl
MgOHCl+NH3↑+H2O；
（2）氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，C处发生反应为氨气和氧化铜的反应，氨气具有还原性，发生反应：2NH3+CuO
3Cu+N2+3H2O，
故答案为：白色沉淀；Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；2NH3+CuO
3Cu+N2+3H2O；
（3）由于氨气是极易溶于水的，反应过程中持续通入N2，可以使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，并还能防止装置C中的氯化铝溶液倒吸入装置B，
故答案为：使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收；防倒吸；
（4）①该反应是可逆反应，所以反应物不能完全转化为生成物，所以氨气的浓度不可能为0.20mol/L；Q＞0，所以该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低温度，平衡向正反应方向移动，所以氨气的浓度不可能为0.10mol/L，
故选：AC；
②把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，氨气的浓度变为0.20mol/L，图象起始点应为原平衡时浓度的2倍，压强增大，平衡正向移动，N2、H2浓度减小，物质的量浓度变化值之比为1：3，且不能完全转化，平衡后浓度约为0.25mol/L，由此可画出相应图象为：
，
故答案为：．
（1）根据题意：利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁（MgOHCl），发生的反应为：Mg（OH）2+NH4Cl
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故答案为：Mg（OH）2+NH4Cl
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（2）氨水和氯化铝反应生成氯化铵和氢氧化铝，反应的离子方程式为Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+，C处发生反应为氨气和氧化铜的反应，氨气具有还原性，发生反应：2NH3+CuO
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故答案为：白色沉淀；Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；2NH3+CuO
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（3）由于氨气是极易溶于水的，反应过程中持续通入N2，可以使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，并还能防止装置C中的氯化铝溶液倒吸入装置B，
故答案为：使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收；防倒吸；
（4）①该反应是可逆反应，所以反应物不能完全转化为生成物，所以氨气的浓度不可能为0.20mol/L；Q＞0，所以该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，降低温度，平衡向正反应方向移动，所以氨气的浓度不可能为0.10mol/L，
故选：AC；
②把容器的体积缩小一半的瞬间氨气的浓度，氨气的浓度变为0.20mol/L，图象起始点应为原平衡时浓度的2倍，压强增大，平衡正向移动，N2、H2浓度减小，物质的量浓度变化值之比为1：3，且不能完全转化，平衡后浓度约为0.25mol/L，由此可画出相应图象为：
，故答案为：
．
点评：本题是一道实验方案设计的考查题，涉及物质的制备和无机物的推断，侧重于学的分析能力和实验能力的考查，注意把握物质转化关系、物质性质的应用和判断，题目难度中等．
练习册系列答案
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