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1月2日 氨的性质与实验室制备
高考频度:★★★☆☆
难易程度:★★★☆☆
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氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择如图中的_________,反应的化学方程式为__________。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其接口连接顺序为a→_________ (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨气与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中
①Y管中__________
②反应的化学方程式为_________
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③__________
④___________
【答案】(1)①A
②d→c→f→e→i(或d→c→f→e→d→c→i)
(2)①红棕色气体逐渐变浅
②
③Z中的NaOH溶液产生倒吸现象
④反应后气体分子数减少,Y管的压强小于外压
【解析】(1)①在实验室里可以用氢氧化钙固体和氯化铵固体混合加热制取氨气,选择A作为发生装置,反应的化学方程式为
;
②由于氨气的密度小于空气,所以收集氨气的方法为向下排空气法,制取的氨气中混有的水蒸气可以用碱石灰除去,多余的氨气不能排放到空气中,应进行尾气处理,由于氨极易溶于水,所以可以用水处理多余的氨气,但要防倒吸。所以欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其接口连接顺序为a→d→c→f→e→i(或a→d→c→f→e→d→c→i);
(2)氨气与二氧化氮反应,生成氮气和水:
,NO2是红棕色的,当和NH3反应后生成无色的N2,红棕色逐渐变浅;反应结束后,根据方程式,反应后气体分子数减少,所以当注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温时,由于体积不变,所以压强降低,Z中的NaOH溶液会倒吸入Y中。
解题必备
一、氨的合成
1.工业合成氨原理
N2+3H2
2NH3,德国化学