Question

12．实验室制取氨气有几种方法．
（1）当用NH₄Cl和Ca（OH）₂来制取氨气时，应选用装置是A；其反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．当用浓氦水和NaOH固体来制取氦气时应选用装置是B．
（2）收集氨气时应选用向下排空气法．
（3）写出检验氨气是否已经收集满的方法将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝．或把沾有酚酞试液的滤纸片放在离管口很近的地方，观察是否变色．或把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成．
（4）为了得到干燥的NH₃，用A干燥剂．
A．碱石灰B．浓H₂SO₄C．无水CaCl₂D．P₂O₅
（5）标准状况下，将350体积的氨气通入1体积水中，则所得溶液的质量分数为20.9%．（计算结果保留1位小数）

Answer 1

分析 （1）依据反应物状态和反应条件分析判断制备气体的装置，反应是固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气；A装置属于固固混合加热装置，B装置属于固液混合不加热型装置，从化学平衡及固体NaOH的性质角度分析选择装置；
（2）氨气的密度比空气小；
（3）依据氨气溶于水呈碱性，以及氨气和氯化氢生成白烟证明；
（4）氨气是碱性气体，用碱性干燥剂干燥，碱石灰是碱性干燥剂；
（5）NH₃溶于水后虽然大部分生成NH₃•H₂O，但在计算时，仍以NH₃作为氨水中的溶质，设水的体积为1L，则氨气的体积为560L，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氨气的物质的量，根据m=nM计算氨气质量，根据溶液质量=氨气质量+水的质量，质量分数=$\frac{溶质质量}{溶液质量}$×100%计算该氨水的质量分数

解答 解：（1）①A装置属于固固混合加热装置，用NH₄Cl和Ca（OH）₂来制取氨气，反应物是固体和固体加热制备气体的反应，选用大试管加热制备氨气，选则装置A，用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气，反应的化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；当用浓氦水和NaOH固体来制取氦气时应选用装置是B，
故答案为：A；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；B；
②NaOH溶于水放出热量，故致使溶于水的氨气溶解度降低，从而逸出，氨水为弱电解质存在电离平衡：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，加入氢氧化钠，氢氧根浓度增大，平衡左移，氨气逸出，B装置属于固液混合不加热型装置，当用浓氨水和NaOH固体来制取氨气时应选用装置B，
故答案为：B；
（2）氨气密度比空气轻，易溶于水，用向下排空气法收集；
故答案为：向下排空气；
（3）检验氨气是否已经收集满的方法，依据氨气溶于水呈碱性，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝．或把沾有酚酞试液的滤纸片放在离管口很近的地方，观察是否变色，氨气和氯化氢反应生成氯化铵，现象为生成白烟，所以或把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成，
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝．或把沾有酚酞试液的滤纸片放在离管口很近的地方，观察是否变色．或把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成；
（4）干燥氨气需要选择碱性干燥剂；
A、碱石灰是碱性干燥剂可以干燥氨气，故A符合；
B、浓H₂SO₄和氨气反应，不能用来干燥氨气，故B不符合；
C、无水CaCl₂和氨气反应生成络合物，不能干燥氨气，故C不符合；
D、P₂O₅和水反应生成磷酸可以吸收氨气，不能干燥氨气，故D不符合；
故答案为：A；
（5）NH₃溶于水后虽然大部分生成NH₃•H₂O，但在计算时，仍以NH₃作为氨水中的溶质，
设水的体积为1L，氨气的体积为350L，
则氨气的物质的量为=$\frac{350L}{22.4L/mol}$=15.6mol，
氨气的质量为15.6mol×17g/mol=265g，
1L水的质量=1L×1000g/L=1000g，
溶液的质量为1000g+265mol=1265g，
则氨水的质量分数为w=$\frac{265g}{1265g}$×100%=20.9%，
故答案为：20.9%．

点评 本题考查了实验室氨气的制备装置和试剂选择、物质质量分数的计算、反应原理的分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．