Question

1．氨气的制取及性质探究（图中夹持装置均已略去）．
（1）氮元素在周期表中的位置是第二周期VA族；
（2）写出实验室制取氨气的化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（3）如何检验烧瓶中的氨气是否已经集满？（操作、现象、结论）将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明氨气已收集满．
（4）用如图装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；该实验的原理是氨极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小．
（5）假设该喷泉实验在标准状况下进行，且喷泉结束后溶液充满了整个烧瓶（溶质没有扩散到烧瓶以外），则烧瓶中所得溶液的物质的量浓度是$\frac{1}{22.4}$mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）N元素的原子序数为7，核外电子总数为7、核外含有2个电子层、最外层含有5个电子层；
（2）根据实验室制取氨气的原理，利用盐和碱的复分解反应确定方程式；
（3）氨气为碱性气体，与水反应生成NH₃•H₂O，电离子出OH^-离子，溶液呈碱性，可以利用湿润的红色石蕊试纸检验；
（4）利用氨气极易溶于水，形成压强差而形成喷泉进行解答；
（5）氨气溶于水，溶液体积等于氨气体积，设氨气的体积为VL，则溶液的体积为VL，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氨气的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算溶液的物质的量浓度．

解答 解：（1）N元素的核电荷数为7，最外层为5个电子，氮元素在周期表中的位置为第二周期VA族，
故答案为：第二周期VA族；
（2）氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应，生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（3）氨气为碱性气体，与水反应生成NH₃•H₂O，电离子出OH^-离子，溶液呈碱性，可以用湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口，如果试纸变蓝，则氨气已满，
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明氨气已收集满；
（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，操作方法为：打开止水夹，挤出胶头滴管中的水，
故答案为：打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；氨极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小；
（5）氨气溶于水，溶液体积等于氨气体积，设氨气的体积为VL，则溶液的体积为VL，标况下VL氨气的物质的量为：$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，故所得溶液的物质的量浓度为：c=$\frac{\frac{V}{22.4}mol}{VL}$=$\frac{1}{22.4}$mol/L，
故答案为：$\frac{1}{22.4}$．

点评 本题考查了氨气的制备和性质、物质的量浓度的计算，题目难度中等，注意掌握氨气的实验室制法及反应原理，明确形成喷泉的原理和操作方法是解答的关键．