Question

【题目】氨与硝酸都是氮的重要化合物，在工农业生产中有广泛应用。回答下列问题：

(1)氨气的制备

①氨气制取的发生装置可以选择上图中的_________(填字母)，反应的化学方程式为_____________________________________________。

②选择上图装置组装一套实验装置来收集一瓶干燥的氨气，所选装置的连接顺序为：发生装置→______→______→______→_____→i(按气流方向，用小写英文字母表示)。

③可用如图装置进行氨的喷泉实验，引发喷泉的操作是_______________________________。

(2)如图所示，NH3经一系列反应可以得到HNO3。

①反应①的化学方程式为________________________________________。

②产物NO是大气污染物之一。在400℃左右且有催化剂存在的情况下，可用氨将一氧化氮还原为无色无毒气体。该反应的化学方程式为_______________________。

(3)在某100mL硝酸与硫酸的混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.6 mol·L-1和0.3mol·L-1。向该混合液中加入3.84g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度为____________。

Answer 1

【答案】A或B Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3H2ONH3↑+H2O d c f e 挤压胶头滴管的水进入圆底烧瓶，再打开止水夹 4NH3+5O24NO+6H2O 4NH3+6NO5N2+6H2O 0.45mol/L

【解析】

（1）①实验室利用氯化铵固体和消石灰共热反应制备氨气或利用浓氨水受热分解制备氨气；

②按照制取→除杂→干燥→收集→尾气处理的顺序分析解答；

③氨的喷泉实验的原理是氨极易溶于水，致使烧瓶内气体物质的量减小，压强迅速减小，导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象；

（2）①反应①为在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成NO和水；

②在400℃左右且有催化剂存在的情况下，氨与一氧化氮发生氧化还原反应生成无色无毒的氮气和水；

（3）铜和混酸反应，实际上是与硝酸反应，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O，由题给数据可知，反应时铜和硝酸根过量，氢离子不足量，则依据氢离子的量计算溶液中铜离子的量。

（1）①实验室利用氯化铵固体和消石灰共热反应制备氨气，该反应为固体与固体共热的反应，应该选择A装置，反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；或选择装置B，利用浓氨水受热分解制备氨气，反应的化学方程式为NH3H2ONH3↑+H2O，故答案为：A或B；Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3H2ONH3↑+H2O；

②按照制取→除杂→干燥→收集→尾气处理的顺序可知，收集一瓶干燥的氨气的装置连接顺序为A（或B）→C（干燥）→D（收集）→F（尾气处理），注意干燥管是大口进小口出，氨气密度小于空气，应用向下排空气法收集，收集氨气时应从短管进入，则按气流方向的顺序为a或b→d→c→f→e→i，故答案为：d；c ；f；e；

③氨的喷泉实验的原理是氨极易溶于水，打开止水夹挤出胶头滴管中的水，然后打开止水夹，由于氨气迅速溶解在挤出胶头滴管中的水，致使烧瓶内气体物质的量减小，压强迅速减小，导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象，故答案为：挤压胶头滴管的水进入圆底烧瓶，再打开止水夹；

（2）①反应①为在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成NO和水，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；

②在400℃左右且有催化剂存在的情况下，氨与一氧化氮发生氧化还原反应生成无色无毒的氮气和水，反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O，故答案为：4NH3+6NO5N2+6H2O；

（3）铜和混酸反应，实际上是与硝酸反应，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O，3.84g铜的物质的量为=0.06mol，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.6 mol·L-1和0.3mol·L-1的100mL混合液中，硝酸根的物质的量为0.06mol，氢离子的物质的量为（0.06mol+0.03mol×2）=0.12mol，由离子方程式可知，反应时铜和硝酸根过量，氢离子不足量，则依据氢离子的量计算溶液中铜离子的量，由8n(Cu2+)=3n(H+)可得n(Cu2+)==0.045mol，则所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度为0.45mol/L，故答案为：0.45mol/L。