Question

7．某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验．

（1）根据图A写出实验室制取氨气的化学方程式2NH₄Cl+Ca（OH）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）收集氨时，试管口棉花的作用防止与空气对流收集不到纯净的氨气；验满的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口，产生白烟）；收集干燥的氨时，使用的干燥剂是碱石灰；
（3）实验室制取下列气体时，与实验室制取氨气的气体发生装置相同的是B．
A、氢气      B、氧气       C、氯气       D、二氧化碳
（4）图B装置进行喷泉实验，烧瓶中充满氨气，引发水上喷的操作是打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；所得溶液呈碱性（填酸性、碱性或中性），解释原因（用化学方程式表示）NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

Answer 1

分析 （1）实验室通常用加热氢氧化钙与氯化铵的混合固体的方法制取氨气，在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水；
（2）根据氨气的溶解性及密度确定收集方法；氨气有刺激性气味，能污染大气；氨气的验满可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒，也可用湿润的红色石蕊试纸；干燥气体时必须满足：气体不能与干燥剂反应，干燥剂且能吸水；
（3）根据实验室制取氨气选择固固加热装置，结合气体的反应原理来分析试剂和使用的仪器，从而确定装置；
（4）利用氨气极易溶于水，形成压强差而形成喷泉；氨气溶于水生成一水合氨，在水溶液中部分电离生成铵根离子和氢氧根离子，溶液呈碱性．

解答 解：（1）氨盐和碱反应生成氨气和水，实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下反应制备氨气，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）氨气极易溶于水，所以不能采用排水法收集氨气，氨气的密度小于空气且常温下和氧气不反应，根据图象知，氨气采用向下排空气法收集；氨气有刺激性气味，能污染大气，为防止管内气体与空气对流，减少氨气对大气的污染，便于收集纯的氨气，用棉花塞在试管口，检验氨气是否集满，可以利用氨气的水溶液显碱性，即用“使湿润的红色石蕊试纸变蓝”；也可以用氨气遇浓盐酸产生白烟，即“用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口，产生白烟”，碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，氨气不能与碱石灰反应，且碱石灰能吸水，所以用碱石灰作干燥剂，
故答案为：防止与空气对流收集不到纯净的氨气；将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口，产生白烟）；碱石灰；
（3）实验室制取氨气，用的是固体与固体反应，需要加热，应该使用硬质大试管作反应器．
A、实验室制取氢气，是用锌与稀硫酸反应，不需要加热，可用试管、启普发生器等作为反应器，故A不选；
B、实验室制取氧气，可以用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法，要使用加热固体反应物的装置，使用硬质大试管作反应器，故B选；
C、实验室制取氯气用浓盐酸与二氧化锰固体反应，需要加热，使用烧瓶作反应器，故C不选；
D、实验室制取二氧化碳，用的是碳酸钙与稀盐酸反应，不需要加热，可以使用试管作反应器，也可使用启普发生器，故D不选；
综合以上分析，实验室制取氧气和氨气的实验装置相同．
故答案为：B；
（4）氨气极易溶于水，如果打开止水夹，氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小，而形成喷泉，氨气和水反应生成一水合氨，反应为：NH₃+H₂O?NH₃•H₂O，一水合氨是弱电解质，在水溶液中部分电离生成铵根离子和氢氧根离子，电离方程式为NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-，溶液呈碱性，
故答案为：打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；碱；NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?NH₄⁺+OH^-．

点评 本题考查了氨气的性质和制取，掌握铵盐和氨气的性质、实验室制氨气的反应原理和形成喷泉的原理是解答本题的关键，题目难度中等．