Question

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了探究氨氣的氧化性設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案。

已知：①鋁可以與氨氣反應(yīng)2Al+2NH32AlN+3H2；

②氮化鋁性質(zhì)穩(wěn)定，基本不與水、酸反應(yīng)，在加熱時溶于濃堿，可產(chǎn)生氨氣。

(1)上圖是實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的常用發(fā)生裝置，若選擇裝置b，則該發(fā)生裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式為：___________________________。

(2)若將裝置c改進(jìn)，按下圖所示連接好裝置，檢査裝置氣密性；在蒸餾燒瓶中加入生石灰，分液漏斗中加入濃氨水，裝置G中盛裝堿石灰，裝置H中加入鋁粉。打開裝置F處分液漏斗活塞，待裝置中空氣排盡后，再點(diǎn)燃裝罝H處酒精燈。

①裝置F與裝置c相比的優(yōu)點(diǎn)： ____________________________。

②用平衡移動原理解釋裝置F中產(chǎn)生氨氣的原因： __________________________。

③為了得到純凈的氮化鋁，可將裝置H中固體冷卻后轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入_______溶解、__________(填操作名稱)、洗滌、干燥即可。

④氮化鋁與氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)的離子方程式： __________________________。

Answer 1

【答案】Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 平衡氣壓，便于氨水順利滴下 生石灰與水反應(yīng)放熱，降低了氨氣的溶解度，使一水合氨分解，生石灰與水反應(yīng)將溶劑消耗，產(chǎn)生的堿電離產(chǎn)生OH-，使溶液中c(OH-)增大，導(dǎo)致使平衡NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-逆向移動，有利于氨氣逸出。 稀鹽酸(或稀硫酸) 過濾 AlN+OH-+H2OA1O2-+NH3↑

【解析】

(1)該裝置適用于固體混合物加熱制取氣體；

(2)①裝置F與裝置c相比，分液漏斗上下相連接，起連通器的作用；

②氨水中的一水合氨是一元弱堿，在溶液中存在電離平衡和分解平衡，根據(jù)離子濃度對平衡的影響分析；

③利用氮化鋁性質(zhì)穩(wěn)定，基本不與水、酸反應(yīng)的性質(zhì)分析解答；

④氮化鋁與氫氧化鈉溶液共熱產(chǎn)生氨氣和偏鋁酸鈉。

(1)裝置b適用于固體混合物加熱制取氣體，在實(shí)驗(yàn)室中一般是用銨鹽與熟石灰混合加熱制取氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(2)①根據(jù)裝置圖可知：裝置F用橡膠管將分液漏斗上下連接起來，起連通器的作用，液體上下氣體壓強(qiáng)一致，這樣打開分液漏斗活塞時，液體在重力作用下就可以順利滴下，所以裝置F與裝置c相比的優(yōu)點(diǎn)是平衡氣壓，便于氨水順利滴下；

②將F處的氨水滴下，蒸餾燒瓶中的生石灰與水反應(yīng)產(chǎn)生Ca(OH)2，反應(yīng)放熱，降低了氨氣的溶解度，使一水合氨分解放出氨氣，且生石灰與水反應(yīng)將溶劑水消耗，反應(yīng)產(chǎn)生OH-，使溶液中c(OH-)增大，平衡NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-逆向移動，也有利于氨氣逸出；

③為了得到純凈的氮化鋁，可將裝置H中固體冷卻后轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入稀鹽酸溶解、過濾、洗滌、干燥即可。

④氮化鋁與氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)產(chǎn)生氨氣和偏鋁酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：AlN+OH-+H2OA1O2-+NH3↑。