Question

某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质，装置如下图所示（A装置未画出），其中A为气体发生装置．A中所用试剂，从下列固体物质中选取：①NH₄HCO₃、②NH₄Cl、③Ca（OH）₂、④NaOH．

检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯，铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解．
（1）实验室制取A中气体时若只用一种试剂，该试剂是

NH₄HCO₃

（填代表备选试剂的序号）；此时A中主要的玻璃仪器有

试管、酒精灯

（填名称）．
（2）下面关于A中所用试剂的说法正确的是

C

．
A．施用该物质会大大提高粮食产量而对环境无影响
B．向该物质的溶液中加入足量氢氧化钡溶液发生反应的离子方程式为：NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O
C．可通过加热方法区别该试剂和（NH₄）₂SO₄
D．工业上用NH₃等合成该物质的过程可称为氮的固定
（3）装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为

4NH₃+5O₂

催化剂  .

△

4NO+6H₂O

，装置E发生反应的化学方程式为

2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄

．
（4）假设A、B中的药品充足，则装置F中可以观察到的现象有

水中产生气泡

溶液逐渐变为蓝色，气体在广口瓶上方变为红棕色

．
（5）指导老师从安全与环保角度考虑，指出该装置有两处明显的缺陷，请你提出修改建议：

在装置E、F之间增加一个防倒吸装置，在装置F后面增加一个尾气吸收装置

．

Answer 1

分析：（1）碳酸氢铵受热分解产生氨气、水和二氧化碳，固体加热分解可以在大试管中进行；
（2）A．碳酸氢铵受热分解产生氨气，会产生大气污染；
B．向碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液时，铵根和氢氧根以及碳酸氢根、氢氧根被钡离子之间不共存；
C．碳酸氢铵受热易分解产生氨气、二氧化碳和水，但是硫酸铵分解不会放出氨气；
D．将游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定．
（3）氨的催化氧化生成一氧化氮和水，氨气显碱性可以和酸反应生成对应的盐；
（4）一氧化碳难溶于水，极易和氧气化合为二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸能将金属铜溶解．

解答：解：（1）根据题意：C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯，铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解，说明有硝酸生成，所以A中获得的是氨气，加热NH₄HCO₃分解可以产生氨气，固体加热分解可以在大试管中进行故答案为：NH₄HCO₃，试管、酒精灯；
（2）A．碳酸氢铵受热分解产生氨气，施用该物质会大大提高粮食产量但是会对环境造成影响，会产生大气污染，故A错误；
B．向碳酸氢铵溶液中加入足量氢氧化钡溶液时，铵根和氢氧根以及碳酸氢根、氢氧根被钡离子之间不共存，发生反应的离子方程式为：HCO₃^-+NH₄⁺+Ba²⁺+2OH^-=NH₃?H₂O+BaCO₃↓+H₂O，故B错误；
C．碳酸氢铵受热易分解产生氨气、二氧化碳和水，但是硫酸铵分解不会放出氨气，可通过加热方法区别该试剂和（NH₄）₂SO₄，故C正确；
D．将游离态的氮转化为化合态的氮的过程称为氮的固定，故D错误．
故答案为C．
（3）氨在铂丝网的作用下发生催化氧化反应生成一氧化氮和水，方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂  .

△

4NO+6H₂O；氨气显碱性可以和硫酸反应生成硫酸铵，即2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄，
故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂  .

△

4NO+6H₂O；2NH₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄；
（4）A、B中的药品充足，碳酸氢铵分解产物通过B后生成了氧气，在铂的作用下和氨气反应生成一氧化氮，迅速被氧化为二氧化氮，再和水反应生成硝酸，硝酸和金属铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，无色的一氧化氮会迅速被氧化为红棕色的二氧化氮，故答案为：水中产生气泡，溶液逐渐变为蓝色，气体在广口瓶上方变为红棕色；
（5）二氧化氮一和水反应，为防止倒吸可以在装置E、F之间增加一个防倒吸装置，铜和硝酸反应的产物一氧化氮以及生成的二氧化氮均有度，应加一个尾气吸收装置，
故答案为：在装置E、F之间增加一个防倒吸装置，在装置F后面增加一个尾气吸收装置．

点评：本题主要考查学生氨气的化学性质，结合实验的方式来考查，增大了难度．