Question

17．資料顯示：“氨氣可在純氧中安靜燃燒…某校化學(xué)小組學(xué)生設(shè)計(jì)如下裝置（圖中鐵夾等夾持裝置已略去）進(jìn)行氨氣與氧氣在不同條件下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．

（1）用裝置A制取純凈、干燥的氨氣，大試管內(nèi)碳酸鹽的化學(xué)式是（NH₄）₂CO₃ 或NH₄HCO₃．
（2）將產(chǎn)生的氨氣與過(guò)量的氧氣通到裝置B（催化劑為鉑石棉）中，用酒精噴燈加熱：
①氨催化氧化的化學(xué)方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$ 4NO+6H₂O；
試管內(nèi)氣體變?yōu)榧t棕色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NO+O₂═2NO₂．
②停止反應(yīng)后，立即關(guān)閉B中兩個(gè)活塞．一段時(shí)間后，將試管浸入冰水中．試管內(nèi)氣體顏色變淺，請(qǐng)結(jié)合化學(xué)方程式說(shuō)明原因2NO₂?N₂O₄ △H＜0，降溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，顏色變淺．
（3）將過(guò)量的氧氣與A產(chǎn)生的氨氣分別從a、b兩管進(jìn)氣口通人到裝置C中，并在b管上端點(diǎn)燃氨氣：
①兩氣體通入的先后順序是先通O₂，后通NH₃；其理由是若先通NH₃，氨氣在空氣中不能燃燒，逸出造成環(huán)境污染
②氨氣燃燒的化學(xué)方程式是4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）碳酸鹽加熱分解能產(chǎn)生NH₃，只有（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃，堿石灰可以吸收酸性氣體，并用于干燥氨氣；
（2）①NH₃與過(guò)量O₂在催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，生成的NO在試管內(nèi)被過(guò)量的O₂氧化為紅棕色的NO₂氣體；
②由于2NO₂（g）?N₂O₄（g）；△H＜0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度降低時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，依次進(jìn)行判斷；
（3）①若先通入NH₃，NH₃在空氣中不能點(diǎn)燃，可在純氧中安靜燃燒，依次進(jìn)行判斷；
②NH₃中N元素的化合價(jià)為-3價(jià)，為最低價(jià)態(tài)，具有還原性，在點(diǎn)燃條件下生成N₂和水．

解答 解：（1）碳酸鹽加熱分解能產(chǎn)生NH₃，只有（NH₄）₂CO₃或NH₄HCO₃，其分解產(chǎn)生的混合氣體通過(guò)堿石灰后，CO₂和H₂O被吸收，可得到純凈的NH₃．
故答案為：（NH₄）₂CO₃ 或NH₄HCO₃； 
（2）①NH₃與過(guò)量O₂在催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O，通過(guò)無(wú)水CaCl₂后，未反應(yīng)完的NH₃和生成的H₂O被吸收，生成的NO在試管內(nèi)被過(guò)量的O₂氧化為紅棕色的NO₂氣體，方程式為：2NO+O₂═2NO₂．
故答案為：4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H₂O；2NO+O₂═2NO₂；
②將試管浸入冰水中，由于2NO₂（g）?N₂O₄（g）△H＜0，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度降低時(shí)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，部分紅棕色的NO₂轉(zhuǎn)化為無(wú)色N₂O₄，故顏色變淺．
故答案為：2NO₂?N₂O₄ △H＜0，降溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，顏色變淺；
（3）①由于裝置C上端開口，要點(diǎn)燃NH₃，須先通入O₂，后通入NH₃，因?yàn)槿粝韧ㄈ隢H₃，NH₃在空氣中不能點(diǎn)燃，NH₃逸出會(huì)造成污染，
故答案為：先通O₂，后通NH₃；若先通NH₃，氨氣在空氣中不能燃燒，逸出造成環(huán)境污染；
②NH₃在純氧中燃燒的化學(xué)方程式為：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O（O₂置換N₂）．
故答案為：4NH₃+3O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2N₂+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題為信息給予題，考查氨氣的有關(guān)性質(zhì)，做題時(shí)注意題中“氨氣可在純氧中安靜燃燒…”這一重要信息，結(jié)合氨氣的性質(zhì)解答問(wèn)題，題目難度中等．