Question

【题目】氨及铵盐都是重要的化工原料。

I．某兴趣小组制取氨气并探究氨的催化氧化实验。

(1)实验室制取氨气的化学反应方程式为_________________。

(2)如图，分别从A、B两管口通入干燥的氨气和氧气，为保证在装置3中观察到红棕色气体，装置2应装入________；若取消装置2，在装置3中仅观察到大量白烟，原因是______________。

(3)氨气常用于检验化工生产中氯气是否泄漏，因为氯气有少量泄漏时用氨气检验会有白烟生成，同时生成一种对大气无污染的产物，试写出该反应的化学方程式：_________________。

Ⅱ．(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。

【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。

【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂(装置B盛0.5 mol/L盐酸70 mL)。通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2。品红溶液不褪色，取下装置B，用0.2 mol/L NaOH溶液中和剩余盐酸，消耗NaOH溶液25 mL。经检验中和后的溶液中无SO42-。

(4)装置B内溶液吸收气体的物质的量是_________mol。

实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-、无SO42-，进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。

(5)检验装置D内溶液中有SO32-、无SO42-的实验操作和现象是：___________________。

(6) (NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是__________________。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ 浓H2SO4 生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3 8NH3+3Cl2=N2+6NH4 C1 0. 03 取少量装置D内溶液于试管中（取样），滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀；加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解，放出无色刺激性气体 3(NH4)2 SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑

【解析】I． (1)实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应的化学反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；

(2)分别从A、B两管口通入干燥的氨气和氧气，为保证在装置3中观察到红棕色气体，需要用浓硫酸除去未反应的氨气，防止氨气与一氧化氮在空气中生成的硝酸蒸汽反应，否则，在装置3中仅观察到大量白烟硝酸铵，故答案为：浓H2SO4；生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3；

(3)氯气有少量泄漏时用氨气检验会有白烟生成，同时生成一种对大气无污染的产物，应该是氮气，反应的化学方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4 C1，故答案为：8NH3+3Cl2=N2+6NH4 C1；

Ⅱ．（4）滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH为0.025L×0.2mol/L=0.005mol，故剩余HCl为0.005mol，则参加反应的HCl为0.07L×0.5mol/L-0.005mol=0.03mol，参加反应的HCl吸收分解生成的NH3，发生反应：NH3+HCl=NH4Cl，故吸收NH3的物质的量为0.03mol，故答案为：0.03；
（5）检查装置D内溶液中有SO32-，无SO42-的实验操作和现象是：取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32-，无SO42-，故答案为：取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO32-，无SO42-；

（6）装置D内溶液中有SO32-，说明分解生成SO2，装置A、D之间的导气管内有少量白色固体，白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐，装置B内溶液吸收的气体是氨气，（NH4）2SO4在400℃分解时，有NH3、SO2、H2O生成，S元素化合价降低，根据电子转移守恒，只能为N元素化合价升高，气体产物中无氮氧化物，说明生成N2，分解反应方程式为：3（NH4）2SO44NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑，故答案为：3（NH4）2SO44NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑。