Question

氨气是一种化工原料．
（1）请写出工业上合成氨的化学方程式：

 

（2）实验室中，甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中．

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A		反应的化学方程式为 ①
乙小组		浓氨水、氢氧化钠固体	氢氧化钠的作用：氨水中存在平衡：NH4++OH-?NH3?H2O?NH3+H2O，NaOH固体溶于水，使溶液中c（OH-）增大，平衡向右移动，且NaOH固体溶于水时放热，溶液温度升高，平衡向右移动．

（3）请设计一个操作简单的实验，验证NH₃?H₂O是弱电解质．

 

（4）甲同学把制得的氨气溶于适量水中，得到稀氨水，用标准浓度的盐酸滴定，测定其浓度．实验步骤：准确量取10.00mL稀氨水于锥形瓶中，加入20mL水稀释，滴加

 

溶液作为指示剂（填“石蕊”、“酚酞”或“甲基橙”），将

 

（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol?L^-1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至

 

，停止滴定，记录数据．重复滴定2次．平均消耗盐酸Vml．计算原稀氨水的物质的量浓度=

 

（只列出算式，不做运算）

Answer 1

考点：氨的制取和性质

专题：实验设计题

分析：（1）工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气；
（2）①氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水；
②浓氨水是液体，氢氧化钠是固体，为使氨气逸出，把氨水滴入固体氢氧化钠中，随着氢氧化钠溶解放热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出，故选B装置；
（3）NH₄Cl溶液显酸性说明氯化铵是强酸弱碱盐，则证明NH₃．H₂O是弱电解质，据此解答即可；
（4）依据中和滴定的原理选择指示剂，依据精确度选择浓度；依据达到滴定终点的特点回答；令10.00mL氨水溶液中稀氨水的浓度为cmol/L，根据消耗的盐酸列方程计算c的值．

解答： 解：（1）工业上用氮气和氢气在高温高压催化剂条件下制取氨气，该反应为可逆反应，反应方程式为N₂+3H₂

高温高压

催化剂

2NH₃，故答案为：N₂+3H₂

高温高压

催化剂

2NH₃；
（2）①氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，
故答案为：氢氧化钙固体、氯化铵固体；2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；
②浓氨水是液体，氢氧化钠是固体，为使氨气逸出，把氨水滴入固体氢氧化钠中，随着氢氧化钠溶解放热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出，故选B装置；氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度，使NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向逆方向移动，加快氨气逸出，
故答案为：B；
（3）NH₄Cl溶液显酸性说明氯化铵是强酸弱碱盐，则证明NH₃．H₂O是弱电解质，故验证NH₃?H₂O是弱电解质的方法是：配制NH₄Cl溶液，用pH计测量其pH值，若pH值小于7，则NH₃?H₂O是弱电解质；故答案为：配制NH₄Cl溶液，用pH计测量其pH值，若pH值小于7，则NH₃?H₂O是弱电解质；
（4）依据利用盐酸滴定氨水，中和后溶液仍然呈酸性，故选择甲基橙作为指示剂；因为题干中数字精确到小数位后第4位，故选择0.1980mol/L的盐酸；溶液达到滴定终点的标志是：溶液由黄色变为橙色，且半分钟不恢复原来颜色；令10.00mL溶液中氢氧化钡的浓度为cmol/L，则：
10.00×10^-3×cmol/L=0.1980mol/L×V×10^-3L，解得c=

0.1980×V×10-3

10.00×10-3

mol/L，
故答案为：甲基橙； 0.1980； 溶液由黄色变为橙色，且半分钟不恢复原来颜色；

0.1980×V×10-3

10.00×10-3

 mol/L．

点评：本题考查物质成分与含量测定、对实验方案的理解与设计、溶液配制、中和滴定、化学计算等，题目综合性较大，难度中等，侧重对实验方案设计与化学计算，是对学生综合能力的考查．