Question

7．哈伯因为氨气的合成曾获得1918诺贝尔化学奖．
（1）实验室用加热NH₄Cl和Ca（OH）₂混合物的方法制取氨气，化学方程式是Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，收集方法是向下排空气法；
用试管收集氨气时，验满的操作是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，证明氨气已收集满的现象是红色石蕊变蓝；
（2）工业合成氨气的化学方程式是N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃；
（3）用氨气制取硝酸的流程是：NH₃→NO→NO₂→HNO₃，NO与空气接触时的现象是无色气体变为红棕色；从得失电子相等的角度分析化学反应aNO₂+bO₂+cH₂O=dHNO₃，可知a：b=4：1．

Answer 1

分析 （1）氯化铵与氢氧化钙加热生成氨气和氯化钙和水；依据氨气极易溶于水，密度小于空气；氨气为碱性气体，遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（2）工业上用氮气和氢气反应合成氨气；
（3）氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮继续氧化生成红棕色二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，分析aNO₂+bO₂+cH₂O=dHNO₃中元素化合价变化计算a：b值．

解答 解：（1）氯化铵与氢氧化钙加热生成氨气和氯化钙和水，方程式：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，依据氨气极易溶于水，密度小于空气，应选择向下排空气法；氨气为碱性气体，遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝，检验氨气的方法：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若红色石蕊变蓝即可证明收集满；
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；向下排空气法；将湿润的红色石蕊试纸放在试管口；红色石蕊变蓝；
（2）工业上用氮气和氢气反应合成氨气，方程式：N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃，
故答案为：N₂+3H₂$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH₃；
（3）氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮继续氧化生成红棕色二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，现象为：无色气体变为红棕色；aNO₂+bO₂+cH₂O=dHNO₃，反应中氮从+4价升高为+5价，氧从0价降为-2价，依据得失电子守恒，二氧化氮系数为4，氧气系数为1，所以：a：b=4：1；
故答案为：无色气体变为红棕色；4：1．

点评 本题考查了氨气的实验室制备方法及氨气的性质，明确氨气制备原理及氨气的化学性质是解题关键，题目难度不大．