Question

已知短周期元素甲的氣態(tài)氫化物乙極易溶于水，且乙能使酚酞試液變紅．
實驗Ⅰ：將乙和過量氧氣通入C 中完成如圖1所示的實驗：

（1）C 中發(fā)生反應的化學方程式是

 

；停止反應后，關閉活塞a，將廣口瓶E浸入冰水中，廣口瓶E內氣體顏色變淺，請結合化學方程式說明原因

 

．
（2）C中加熱鉑絲一段時間后，熄滅酒精燈，將乙和氧氣通入C 中可以看到鉑絲保持紅熱狀態(tài)，其原因是：

 

．
（3）F中裝有氫氧化鈉溶液，F(xiàn)中發(fā)生反應的總化學方程式是

 

．
實驗Ⅱ：已知乙能與二價金屬的氧化物MO在加熱條件下反應生成兩種單質和水，實驗室用乙還原MO的方法測定M的相對原子質量．
如果選用測定反應物MO和生成物H₂O的質量m（MO）、m（H₂O）時，請用如圖2所示的儀器設計一個簡單的實驗方案（A可用于制氣體乙，C 中裝有濃硫酸，D中裝有堿石灰．某一裝置可重復使用）．
（1）儀器的連接順序（填編號）是

 

；C 中濃硫酸的作用是

 

；
（2）列出計算M的相對原子質量表達式（用含m（MO）、m（H₂O）的式子表示）：M的相對原子質量=

 

．

Answer 1

考點：氨的制取和性質

專題：實驗題

分析：實驗Ⅰ：（1）乙能使酚酞試液變紅，乙為氨氣，C中氨氣催化氧化生成一氧化氮和水；二氧化氮與四氧化二氮相互能夠轉化，二氧化二氮轉化為四氧化二氮為放熱過程，依據(jù)溫度對平衡移動的影響解答；
（2）反應為放熱反應；
（3）二氧化氮有毒，用氫氧化鈉溶液吸收，反應生成硝酸鈉和水；
實驗Ⅱ：（1）儀器A為制備氨氣的裝置，B為發(fā)生催化氧化反應的裝置，C中濃硫酸可以吸收水蒸氣，做干燥劑，可以與氨氣反應吸收過量的氨氣，D中盛有堿石灰用來吸收生成的水，要通過測得m（MO）和m（H₂O）的質量求M的相對原子質量，關鍵是準確測量水的質量，據(jù)此解答．
（2）依據(jù)氨氣與MO反應產物為兩種單質和水，寫成反應的方程式，依據(jù)方程式中MO和H₂O，之間量的關系計算M的相對原子質量．

解答： 解：實驗Ⅰ：（1）乙能使酚酞試液變紅，乙為氨氣，C中氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，反應的化學方程式為：4NH₃+5O2

催化劑  .

高溫

4NO+6H₂O；由于存在2NO₂N₂O₄，上述反應的正反應是放熱反應，降溫使平衡右移，NO₂濃度降低，氣體顏色變淺；
故答案為：4NH₃+5O2

催化劑  .

高溫

4NO+6H₂O；由于存在2NO₂N₂O₄，上述反應的正反應是放熱反應，降溫使平衡右移，NO₂濃度降低，氣體顏色變淺；
（2）氨氣的催化氧化為放熱反應，放出的熱量維持鉑絲紅熱狀態(tài)；
故答案為：氨氣的催化氧化為放熱反應，放出的熱量維持鉑絲紅熱狀態(tài)；
（3）二氧化氮有毒，用氫氧化鈉溶液吸收，二氧化氮和氧氣、氫氧化鈉反應生成硝酸鈉和水，反應的方程式為：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O；
故答案為：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；
實驗Ⅱ：（1）A為制備氨氣裝置，生成的氨氣進入D除去氨氣中的水蒸氣，然后進入B發(fā)生催化氧化，生成水和金屬，通過裝置D吸收生成的水的質量，為防止空氣中的水進入D裝置造成干擾，應在D后連接盛有濃硫酸的C裝置，過量的氨氣也可以被濃硫酸吸收；
故答案為：A D B D C；吸收多余氨氣，防止污染空氣，防止空氣中水蒸汽進入D中；
（2）氨氣催化氧化的方程式：3MO+2NH₃=3M+3H₂O+N₂
                         3             3
                        m（MO）      m（H₂O）
設M的相對原子質量為Mr，則

m(MO)

16+M

=

m(H2O)

18

，解得：M=

18m(O)

m(H2O)

-16．
故答案為：

18m(O)

m(H2O)

-16．

點評：本題考查了實驗室必備氨氣及氨氣性質的檢驗，明確制備原理是解題關鍵，題目難度中等．