Question

17．某化学小组模拟工业生产制取HNO₃，设计如图A-F所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球．请回答下列问题：

（1）写出装置A中主要反应的化学方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O．
（2）实验结束后，关闭止水夹b、c，将装置D，浸入冰水中，现象是颜色变浅
（3）装置C中浓H₂SO₄的作用是干燥气体，吸收多余的NH₃．
（4）请你帮助该化学小组设计实验室制取NH₃的另一方案加热浓氨水制取NH₃或向NaOH或CaO固体上滴加浓氨水制取NH₃；
（5）干燥管中的碱石灰用于干燥NH₃，某同学思考是否可用无
水氯化钙代替碱石灰，并设计图G所示装置（仪器固定装置省略未画）进行验证．实验步骤如下：
①用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞上如图所示的橡胶塞．
②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是气球膨胀，由此，该同学得出结论：不能用CaCl₂代替碱石灰．

Answer 1

分析 （1）根据实验装置图，A装置是实验室制取氨气的装置，氯化铵与氢氧化钙在加热条件下发生反应生成氯化钙、氨气与水；
（2）实验结束后，关闭止水夹b、c，将装置D浸入冰水中，根据实验装置可知D装置中收集的是干燥的二氧化氮气体，存在平衡 2NO₂?N₂O₄，正向是放热反应，二氧化氮气体是红棕色，四氧化二氮是无色气体，所以放入冰中温度降低，平衡右移，混合气体颜色变浅；
（3）浓硫酸具有吸水性，可以干燥与之不反应的气体，同时吸收过量的氨气；
（4）可以利用浓氨水分解制取氨气或向NaOH或CaO固体上滴加浓氨水制取NH₃；
（5）氨气能被无水氯化钙吸收，瓶内压强减小．

解答 解：（1）装置为实验室制氨气的实验装置，目的是制取氨气，化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）制得的二氧化氮气体会转化为四氧化二氮，存在化学平衡 2NO₂?N₂O₄，正向是放热反应，二氧化氮气体是红棕色，四氧化二氮是无色气体，所以放入冰中温度降低，平衡右移，混合气体颜色变浅；
故答案为：颜色变浅；
（3）浓硫酸具有吸水性，可以干燥与之不反应的气体，同时吸收过量的氨气；
故答案为：干燥气体，吸收多余的NH₃；
（4）实验室制取NH₃的一方案有：方案Ⅰ：加热浓氨水制取NH₃；
方案Ⅱ：向NaOH或CaO固体上滴加浓氨水制取NH₃
故答案为：加热浓氨水制取NH₃或向NaOH或CaO固体上滴加浓氨水制取NH₃；
（5）正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，氨气被无水氯化钙吸收，压强减小，所以气球膨胀．
故答案为：气球膨胀．

点评 本题以硝酸的制备为背景，考查了氮的化合物的性质，影响化学平衡的因素，同时考查了浓硫酸等物质的性质应用．