Question

17．资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧…某校化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验．

（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是（NH₄）₂CO₃ 或NH₄HCO₃．
（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热：
①氨催化氧化的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H₂O；
试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是2NO+O₂═2NO₂．
②停止反应后，立即关闭B中两个活塞．一段时间后，将试管浸入冰水中．试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因2NO₂?N₂O₄ △H＜0，降温平衡向正反应方向移动，颜色变浅．
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通人到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是先通O₂，后通NH₃；其理由是若先通NH₃，氨气在空气中不能燃烧，逸出造成环境污染
②氨气燃烧的化学方程式是4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）碳酸盐加热分解能产生NH₃，只有（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃，碱石灰可以吸收酸性气体，并用于干燥氨气；
（2）①NH₃与过量O₂在催化剂、加热条件下发生反应：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，生成的NO在试管内被过量的O₂氧化为红棕色的NO₂气体；
②由于2NO₂（g）?N₂O₄（g）；△H＜0，正反应为放热反应，当温度降低时，平衡向正反应方向移动，依次进行判断；
（3）①若先通入NH₃，NH₃在空气中不能点燃，可在纯氧中安静燃烧，依次进行判断；
②NH₃中N元素的化合价为-3价，为最低价态，具有还原性，在点燃条件下生成N₂和水．

解答 解：（1）碳酸盐加热分解能产生NH₃，只有（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃，其分解产生的混合气体通过碱石灰后，CO₂和H₂O被吸收，可得到纯净的NH₃．
故答案为：（NH₄）₂CO₃ 或NH₄HCO₃； 
（2）①NH₃与过量O₂在催化剂、加热条件下发生反应：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O，通过无水CaCl₂后，未反应完的NH₃和生成的H₂O被吸收，生成的NO在试管内被过量的O₂氧化为红棕色的NO₂气体，方程式为：2NO+O₂═2NO₂．
故答案为：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂；
②将试管浸入冰水中，由于2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，正反应为放热反应，当温度降低时，平衡向正反应方向移动，部分红棕色的NO₂转化为无色N₂O₄，故颜色变浅．
故答案为：2NO₂?N₂O₄ △H＜0，降温平衡向正反应方向移动，颜色变浅；
（3）①由于装置C上端开口，要点燃NH₃，须先通入O₂，后通入NH₃，因为若先通入NH₃，NH₃在空气中不能点燃，NH₃逸出会造成污染，
故答案为：先通O₂，后通NH₃；若先通NH₃，氨气在空气中不能燃烧，逸出造成环境污染；
②NH₃在纯氧中燃烧的化学方程式为：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O（O₂置换N₂）．
故答案为：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．

点评 本题为信息给予题，考查氨气的有关性质，做题时注意题中“氨气可在纯氧中安静燃烧…”这一重要信息，结合氨气的性质解答问题，题目难度中等．