Question

20．资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧，其中一种产物是大气中含量最多的单质气体”某化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验．
（1）用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内混合物是氯化铵与氢氧化钙；碱石灰的作用是干燥氨气．
（2）将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热：氨催化氧化的化学方程式是4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是2NO+O₂=2NO₂．
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①%2气体通入的先后顺序是先通氧气，后通氨气，其理由是若先通氨气，氨气在空气中不能燃烧，逸出造成环境污染．
②氨气燃烧的化学方程式是4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ N₂+6H₂O．
（4）如果在氨气在纯氧燃烧过程中转移了1.8mol电子，在标准状况下生成了单质气体6.72 L．

Answer 1

分析 （1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气，氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂；
（2）NH₃与过量O₂在催化剂、加热条件下发生反应生成一氧化氮和水；一氧化氮不稳定与氧气反应生成红棕色二氧化氮；
（3）若先通入NH₃，NH₃在空气中不能点燃，可在纯氧中安静燃烧，依次进行判断；NH₃中N元素的化合价为-3价，为最低价态，具有还原性，在点燃条件下生成N₂和水；
（4）依据氨气燃烧的方程式结合氮元素化合价变化计算生成氮气的体积．

解答 解：（1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气，所以大试管内的混合物为：氯化铵与氢氧化钙，氨气为碱性气体，要制取纯净、干燥的氨气，应选择碱性干燥剂，碱石灰作用干燥氨气；
故答案为：氯化铵与氢氧化钙；干燥氨气；
（2）NH₃与过量O₂在催化剂、加热条件下发生反应生成一氧化氮和水，化学方程式：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O；
一氧化氮不稳定与氧气反应生成红棕色二氧化氮，化学方程式：2NO+O₂=2NO₂；
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$4NO+6H₂O；2NO+O₂=2NO₂；
（3）若先通入NH₃，NH₃在空气中不能点燃，可在纯氧中安静燃烧，依次进行判断；NH₃中N元素的化合价为-3价，为最低价态，具有还原性，在点燃条件下生成N₂和水，化学方程式：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ N₂+6H₂O；
故答案为：先通氧气，后通氨气；若先通氨气，氨气在空气中不能燃烧，逸出造成环境污染；4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ N₂+6H₂O；
（4）依据氨气燃烧的方程式：4NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ N₂+6H₂O，氮元素从-3价升高为0价，生成1mol氮气，转移6mol电子，所以如果在氨气在纯氧燃烧过程中转移了1.8mol电子，生成了单质气体0.3mol，在标准状况下体积为6.72L；
故答案为：6.72L．

点评 本题考查了氨气的制备和性质的检验，熟悉氨气制备原理和氨气的还原性是解题关键，题目难度不大．