Question

某化学课外兴趣小组的同学欲探究三聚氰胺（化学式为C₃H₆N₆）的制取原理：
[查阅资料]
（1）目前，化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺．即以尿素[化学式：CO（NH₂）₂]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味．
（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为红棕色NO₂气体．
[提出问题]
反应生成的两种气体是什么？
[假设猜想]
根据资料及反应物质判断，生成的两种气体可能是：
①二氧化碳和水蒸气；②二氧化碳和氨气；③二氧化碳和氮气；④二氧化碳和二氧化氮；提出以上猜想的依据是

化学反应前后元素种类不变

；
你认为合理的猜想是（填序号）

②

，理由是

两种无色气体，且有一种有刺激性气味

；
[设计实验]
同学们在老师的指导下，设计如下图所示实验摸拟制取三聚氰胺，并验证猜想．
A装置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝华而与气体分离．
[实验现象和分析]
（1）实验观察到B中棉花变红，则证明生成

NH₃

，同时看到D中

变浑浊

现象，说明还生成了二氧化碳，D中所发生反应的化学方程式是

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0

．
（2）C中稀硫酸的作用是

吸收（或除去）多余的NH₃

．
[实验结论]
根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为

6CO（NH₂）₂

催化剂        .

380℃～400℃

C₃H₆N₆+3CO₂↑+6NH₃↑

．

Answer 1

分析：【假设猜想】根据元素守恒即反应前后元素种类不变，再从题意中提取有用信息，如同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味．
【实验现象和分析】学会根据实验现象分析结论：氨气溶于水显碱性，可以使酚酞显蓝色；检验二氧化碳的方法；浓硫酸是酸性干燥剂，所以可以用浓硫酸除氨气；
【实验结论】根据反应物、反应物、反应条件可以书写化学方程式．

解答：解：【假设猜想】根据反应前后元素种类不变，可以做出题意中①②③④等多种猜想，再结合题意：同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味，可以看出只有②符合题意．故答案为：合理的猜想是②；只有②中气体符合无色、有刺激性气味；
【实验现象和分析】
（1）因为氨气溶于水显碱性，可以使酚酞显蓝色，所以B中棉花变红，证明生成了氨气，此题的生成物中还有二氧化碳，所以还可以观察到的现象是澄清石灰水变浑浊．
（2）装置B用来检验氨气，装置D用来检验二氧化碳，为了防止其它气体的干扰，所以在把二氧化碳通入D装置之前，应该把氨气除干净，氨气属于碱性气体；
（3）C中浓硫酸的作用是而浓硫酸是酸性干燥剂，所以可以用浓硫酸除氨气，故答案为：吸收氨气
【实验结论】根据题意可知该反应的反应物是CO（NH₂）₂，生成物是C₃H₆N₆、NH₃、CO₂，所以该反应的化学方程式是：
6CO（NH₂）₂

催化剂        .

380℃～400℃

C₃H₆N₆+3CO₂↑+6NH₃↑
故答案为：[假设猜想]
化学反应前后元素种类不变；
  ②，两种无色气体，且有一种有刺激性气味；
[实验现象和分析]
（1）NH₃，变浑浊 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
（2）吸收（或除去）多余的NH₃．
[实验结论]
6CO（NH₂）₂

催化剂        .

380℃～400℃

C₃H₆N₆+3CO₂↑+6NH₃↑

点评：此题是一道综合运用题，涉及到的化学知识较广，既涉及到质量守恒定律，又有常见气体的除杂，还有书写化学方程式的有关知识．