Question

3．甲、乙、丙三位同学分别用如图所示三套实验装置及化学药品（其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气．请你参与探究，并回答下列问题：

（1）三位同学制取气的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
（2）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气（如果他们的实验操作
都正确），你认为没有收集到氨气的同学是乙（填“”、“乙”或“丙”），收集不到氨气的主要原因是2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄．
（3）检验氨气是否收集满的方法是把湿润的石蕊试纸放到试管口，若变红色，说明试管C中已集满NH₃（或者用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近试管口，若有大量白烟生成，说明试管C中已集满NH₃）
（4）三位同学都认他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断
能够达到实验目的是丙（填“甲”、“乙”或“丙”）．该装置中的NH₄HCO₃固体能否
用NH₄Cl固体代替？不能（填“能”或“不能”）．

Answer 1

分析 （1）装置中是氯化铵和氢氧化钙固体加热反应生成氯化钙、氨气和水；
（2）乙没有收集到氨气，因为氨气通过浓硫酸会被吸收；
（3）检验氨气是否收集满，可以利用氨气是减小气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝，也可以利用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶冒白烟检验；
（4）丙装置加热碳酸氢铵生成的氨气和二氧化碳水通过碱石灰后吸收二氧化碳和水蒸气得到干燥气体氨气；氯化铵受热分解生成的安氨气与氯化氢气体遇冷极易反应生成氯化铵．

解答 解：（1）依据装置中试剂分析可知都是利用固体氯化铵和氢氧化钙固体加热反应生成氨气，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）乙没有收集到氨气，因为氨气通过浓硫酸会被吸收，发生的反应是：2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄，
故答案为：乙；2NH₃+H₂SO₄═（NH₄）₂SO₄ ；
（3）氨气为碱性气体，与水反应生成NH₃•H₂O，电离子出OH^-离子，溶液呈碱性，检验时把湿润的石蕊试纸放到试管口，若变红色，说明试管C中已集满NH₃，氨气和氯化氢反应生成白烟氯化铵，所以也可用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近试管口，若有大量白烟生成，说明试管C中已集满NH₃，
故答案为：把湿润的石蕊试纸放到试管口，若变红色，说明试管C中已集满NH₃（或者用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近试管口，若有大量白烟生成，说明试管C中已集满NH₃）；
（4）甲装置分解得到的是混合气体，得不到纯净氨气，乙装置分解得到二氧化碳和氨气水蒸气混合气体通过浓硫酸氨气被吸收得不到氨气，装置丙装置分解得到二氧化碳和氨气水蒸气混合气体通过碱石灰，吸收二氧化碳和水蒸气得到干燥气体氨气，氯化铵受热分解生成的安氨气与氯化氢气体遇冷极易反应生成氯化铵，得不到氨气，所以不能用氯化铵代替碳酸氢氨，
故答案为：丙；不能．

点评 本题考查了氨气实验室制备装置和试剂的选择，氨气的检验方法和收集方法，明确氨气制备原理和性质是解题关键，题目难度中等．