Question

1909年化学家哈伯在实验室首次将氮气和氢气在一定条件下合成了氨（NH₃）．常温下，氨是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶解于水，氨和氧气在铂催化剂和一定温度下反应产生一氧化氮和水．
（1）从以上信息中你能总结出氨的物理性质是______（写出一条即可）；
（2）下图为实验室制取气体常使用的实验装置：

在实验室中，常用加热氯化铵（固体）和熟石灰（固体）混合物的方法制取氨气．
①采用上述方法制取氨气应选择______（填装置序号）作为气体的发生装置；
②同学们一致认为，选择C装置收集氨气不合理，理由是______．
（3）2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖．
用 、、分别表示N₂、H₂、NH₃．在催化剂表面（下图中表示催化剂表面）N₂和H₂反应合成氨的反应过程可用五张图表示如下：
①观察上图，可发现合成氨反应过程的顺序为：E→______→______→______→C（在括号中填写其它三张图示的序号）；
②综合以上五张图示，你能总结出的有关化学反应的一条结论是：______．
（4）某研究性学习小组尝试利用氨气进行“微粒的基本性质”的实验探究，实验过程如下：
a．将干燥的集气瓶B充满与大气压强相等的干燥氯化氢气体并组装成如右图所示的实验装置（K₃处于关闭状态至操作b完成为止）；
b．通过调节活塞K₁、K₂，在干燥的集气瓶A中充满与大气压强相等的干燥氨气，其操作是：打开K₁、K₂，在______（选填“K₁”或“K₂”）处导管口通入干燥的氨气；
c．集满氨气后，关闭K₁、K₂，再打开K₃，一段时间后两只集气瓶中都出现白烟（氯化氢气体与氨气反应产生氯化铵固体的细小颗粒）．
①上述c步实验中出现的现象说明______．
②如果这两个瓶子是质地较软的塑料瓶，我们将会观察到塑料瓶变瘪了，原因______．

Answer 1

解：（1）由题干信息可知，氨气的物理性质为：常温下，氨是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶解于水；
（2）实验室常用加热氯化铵（固体）和熟石灰（固体）混合物的方法制取氨气，应选择“固固加热”装置A；氨气密度比空气小，不能用C装置收集氨气；
（3）①分析题中五个图是准确解答本题的核心．
图A所示为附在催化剂表面的原子，此图应该是变化中分解成原子的一个过程；
图B中形成了氨气分子，应为原子重新组合成新分子的过程；
图C表示出新分子与催化剂分离，应为变化过程的最后环节；
图D中分子仍然为原反应物的分子，和图⑤相比较，可判断是反应物与催化剂相结合的一个过程；
图E中的分子仍为氮气分子和氢气分子，且反应物分子还没接触到催化剂，此图应表示反应最初的过程；
所以合成氨的顺序为：E→D→A→B→C；
②综合以上五张图示，你能总结出的有关化学反应的结论是：化学变化中分子可分，原子不可分或化学变化中，原子的个数和种类不变等；
（4）b，氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集氨气，所以在K₁处导管口通入干燥氨气；
①c步实验中出现的现象说明氨气可与酸反应生成相应的铵盐；
②塑料瓶变瘪的原因是：气体被消耗生成了固体，瓶内压强小于外界大气压．
故答案为：
（1）密度小于空气（或常温下，氨是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶解于水）；
（2）①A；②氨的密度比空气小；
（3）①DAB；②化学变化中分子可分，原子不可分（或化学变化中，原子的个数和种类不变等）；
（4）K₁；①氨气可与酸反应生成相应的铵盐；②气体被消耗生成了固体，瓶内压强小于外界大气压．
分析：（1）根据题干信息来分析解答；
（2）根据实验室制取氨气的反应原理和氨气的性质来解答；
（3）根据化学变化的实质为：反应物的分子在一定条件下被破坏，分解成原子，然后这些原子重新组合成新的分子解答；
（4）根据氨气的物理性质和化学性质解答．
点评：本题考查氨气的性质、实验室制取装置的选择、化学反应实质，综合性强，要加强根据题意，抽取信息进行解题的能力．