题目内容

【题目】实验室采用下列方法制取NH3:

①固体Ca(OH)2与NH4Cl共热。

②NH4HCO3固体中加NaOH固体(过量),常温下即能产生NH3;装置如图。

③NaOH固体中加入浓氨水。

④NH4Cl浓溶液中加生石灰。

请回答下列问题:

(1)写出②方法制取氨气的化学方程式___________________________。

(2)说明③方法制取氨气的原理:_____________,为什么此法不加热? __________。

(3)请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置________(写字母,要求使用仪器最少、合理)。

写出用NH4Cl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由:__________。

(4)某同学设计了如图装置收集氨气,下列说法不正确的是________(填字母)。

A.收集氨气的原理是向下排空气法

B.干燥管的作用是防止倒吸

C.当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满

D.该装置会形成红色喷泉

【答案】NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O 氢氧化钠溶于水放出大量热,且溶液中氢氧根离子浓度增大,抑制氨气的溶解,溶液温度升高,氨气的溶解度减小,氨气从溶液中逸出 因为氢氧化钠溶于水产生大量的热 D CaO+H2O=Ca(OH)2,消耗水并放热,Ca(OH)2和NH4Cl受热发生反应:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O D

【解析】

(1)碳酸氢铵与氢氧化钠固体反应生成碳酸钠和氨气、水;
(2)依据氢氧化钠溶于水放出大量热,且溶液中氢氧根离子浓度增大,抑制氨气的溶解,溶液温度升高,氨气的溶解度减小,氨气从溶液中逸出解答;
(3)依据反应物状态和反应条件选择发生装置;生石灰溶于水生成氢氧化钙,且放出大量的热,氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气,氨气受热挥发,据此解答;

(4)A.氨气的密度小于空气密度,且和氧气不反应;
B.有缓冲作用的装置能防止倒吸;
C.氨水溶液呈碱性,碱遇酚酞试液变红色;
D.该装置不能形成红色喷泉。

(1)固体NH4HCO3与NaOH在常温下反应产生碳酸钠、水、氨气,反应的化学方程式为:NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O;

(2)在氨水中存在化学平衡和电离平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,将氨水加入到固体NaOH中时,NaOH溶解电离产生OH-,电离平衡逆向移动,c(NH3·H2O)增大,化学平衡逆向移动,分解产生氨气,而且NaOH固体溶解放出热量,降低氨气在水中的溶解度,会加快一水合氨的分解作用,从而得到更多的氨气;

(3)④NH4Cl浓溶液中加生石灰,物质的状态为固体与液体混合制取气体,反应不需要加热,所以应选择装置D为发生装置;生石灰溶于水生成氢氧化钙,且放出大量的热,氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气,反应方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,氨气受热挥发,因此可以制取氨气;

(4)A.氨气的密度比空气小,在室温下与空气的成分不能反应,所以可以用向下排空气方法收集氨气,A正确;

B.干燥管由于容积较大而具有缓冲作用,因此能防止倒吸,B正确;

C.若氨气收集满,就会通过导气管进入到烧杯的水中,与烧杯内的水反应产生一水合氨,一水合氨电离产生OH-而使水显碱性,碱遇酚酞试液就变红色,C正确;

D.干燥管有缓冲作用,烧杯中液体不能进入烧瓶中,因而不能形成红色喷泉,D错误;

故合理选项是D。

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