Question

某化學課外活動小組設計實驗探究氮的化合物的性質，裝置如下圖所示（A裝置未畫出），其中A為氣體發生裝置．A中所用試劑，從下列固體物質中選取：①NH₄HCO₃、②NH₄Cl、③Ca（OH）₂、④NaOH．

檢查裝置氣密性后，先將C處鉑絲網加熱至紅熱，再將A處產生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈，鉑絲繼續保持紅熱，F處銅片逐漸溶解．
（1）實驗室制取A中氣體時若只用一種試劑，該試劑是

NH₄HCO₃

（填代表備選試劑的序號）；此時A中主要的玻璃儀器有

試管、酒精燈

（填名稱）．
（2）下面關于A中所用試劑的說法正確的是

C

．
A．施用該物質會大大提高糧食產量而對環境無影響
B．向該物質的溶液中加入足量氫氧化鋇溶液發生反應的離子方程式為：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O
C．可通過加熱方法區別該試劑和（NH₄）₂SO₄
D．工業上用NH₃等合成該物質的過程可稱為氮的固定
（3）裝置C中發生催化氧化反應的化學方程式為

4NH₃+5O₂

催化劑  .

△

4NO+6H₂O

，裝置E發生反應的化學方程式為

2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄

．
（4）假設A、B中的藥品充足，則裝置F中可以觀察到的現象有

水中產生氣泡

溶液逐漸變為藍色，氣體在廣口瓶上方變為紅棕色

．
（5）指導老師從安全與環保角度考慮，指出該裝置有兩處明顯的缺陷，請你提出修改建議：

在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置，在裝置F后面增加一個尾氣吸收裝置

．

Answer 1

分析：（1）碳酸氫銨受熱分解產生氨氣、水和二氧化碳，固體加熱分解可以在大試管中進行；
（2）A．碳酸氫銨受熱分解產生氨氣，會產生大氣污染；
B．向碳酸氫銨溶液中加入足量氫氧化鋇溶液時，銨根和氫氧根以及碳酸氫根、氫氧根被鋇離子之間不共存；
C．碳酸氫銨受熱易分解產生氨氣、二氧化碳和水，但是硫酸銨分解不會放出氨氣；
D．將游離態的氮轉化為化合態的氮的過程稱為氮的固定．
（3）氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨氣顯堿性可以和酸反應生成對應的鹽；
（4）一氧化碳難溶于水，極易和氧氣化合為二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸，硝酸能將金屬銅溶解．

解答：解：（1）根據題意：C處鉑絲網加熱至紅熱，再將A處產生的氣體通過B裝置片刻后，撤去C處酒精燈，鉑絲繼續保持紅熱，F處銅片逐漸溶解，說明有硝酸生成，所以A中獲得的是氨氣，加熱NH₄HCO₃分解可以產生氨氣，固體加熱分解可以在大試管中進行故答案為：NH₄HCO₃，試管、酒精燈；
（2）A．碳酸氫銨受熱分解產生氨氣，施用該物質會大大提高糧食產量但是會對環境造成影響，會產生大氣污染，故A錯誤；
B．向碳酸氫銨溶液中加入足量氫氧化鋇溶液時，銨根和氫氧根以及碳酸氫根、氫氧根被鋇離子之間不共存，發生反應的離子方程式為：HCO₃^-+NH₄⁺+Ba²⁺+2OH^-=NH₃?H₂O+BaCO₃↓+H₂O，故B錯誤；
C．碳酸氫銨受熱易分解產生氨氣、二氧化碳和水，但是硫酸銨分解不會放出氨氣，可通過加熱方法區別該試劑和（NH₄）₂SO₄，故C正確；
D．將游離態的氮轉化為化合態的氮的過程稱為氮的固定，故D錯誤．
故答案為C．
（3）氨在鉑絲網的作用下發生催化氧化反應生成一氧化氮和水，方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑  .

△

4NO+6H₂O；氨氣顯堿性可以和硫酸反應生成硫酸銨，即2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑  .

△

4NO+6H₂O；2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄；
（4）A、B中的藥品充足，碳酸氫銨分解產物通過B后生成了氧氣，在鉑的作用下和氨氣反應生成一氧化氮，迅速被氧化為二氧化氮，再和水反應生成硝酸，硝酸和金屬銅反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，無色的一氧化氮會迅速被氧化為紅棕色的二氧化氮，故答案為：水中產生氣泡，溶液逐漸變為藍色，氣體在廣口瓶上方變為紅棕色；
（5）二氧化氮一和水反應，為防止倒吸可以在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置，銅和硝酸反應的產物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有度，應加一個尾氣吸收裝置，
故答案為：在裝置E、F之間增加一個防倒吸裝置，在裝置F后面增加一個尾氣吸收裝置．

點評：本題主要考查學生氨氣的化學性質，結合實驗的方式來考查，增大了難度．