Question

已知短周期元素甲的气态氢化物乙极易溶于水，且乙能使酚酞试液变红．
实验Ⅰ：将乙和过量氧气通入C 中完成如图1所示的实验：

（1）C 中发生反应的化学方程式是

 

；停止反应后，关闭活塞a，将广口瓶E浸入冰水中，广口瓶E内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因

 

．
（2）C中加热铂丝一段时间后，熄灭酒精灯，将乙和氧气通入C 中可以看到铂丝保持红热状态，其原因是：

 

．
（3）F中装有氢氧化钠溶液，F中发生反应的总化学方程式是

 

．
实验Ⅱ：已知乙能与二价金属的氧化物MO在加热条件下反应生成两种单质和水，实验室用乙还原MO的方法测定M的相对原子质量．
如果选用测定反应物MO和生成物H₂O的质量m（MO）、m（H₂O）时，请用如图2所示的仪器设计一个简单的实验方案（A可用于制气体乙，C 中装有浓硫酸，D中装有碱石灰．某一装置可重复使用）．
（1）仪器的连接顺序（填编号）是

 

；C 中浓硫酸的作用是

 

；
（2）列出计算M的相对原子质量表达式（用含m（MO）、m（H₂O）的式子表示）：M的相对原子质量=

 

．

Answer 1

考点：氨的制取和性质

专题：实验题

分析：实验Ⅰ：（1）乙能使酚酞试液变红，乙为氨气，C中氨气催化氧化生成一氧化氮和水；二氧化氮与四氧化二氮相互能够转化，二氧化二氮转化为四氧化二氮为放热过程，依据温度对平衡移动的影响解答；
（2）反应为放热反应；
（3）二氧化氮有毒，用氢氧化钠溶液吸收，反应生成硝酸钠和水；
实验Ⅱ：（1）仪器A为制备氨气的装置，B为发生催化氧化反应的装置，C中浓硫酸可以吸收水蒸气，做干燥剂，可以与氨气反应吸收过量的氨气，D中盛有碱石灰用来吸收生成的水，要通过测得m（MO）和m（H₂O）的质量求M的相对原子质量，关键是准确测量水的质量，据此解答．
（2）依据氨气与MO反应产物为两种单质和水，写成反应的方程式，依据方程式中MO和H₂O，之间量的关系计算M的相对原子质量．

解答： 解：实验Ⅰ：（1）乙能使酚酞试液变红，乙为氨气，C中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH₃+5O2

催化剂  .

高温

4NO+6H₂O；由于存在2NO₂N₂O₄，上述反应的正反应是放热反应，降温使平衡右移，NO₂浓度降低，气体颜色变浅；
故答案为：4NH₃+5O2

催化剂  .

高温

4NO+6H₂O；由于存在2NO₂N₂O₄，上述反应的正反应是放热反应，降温使平衡右移，NO₂浓度降低，气体颜色变浅；
（2）氨气的催化氧化为放热反应，放出的热量维持铂丝红热状态；
故答案为：氨气的催化氧化为放热反应，放出的热量维持铂丝红热状态；
（3）二氧化氮有毒，用氢氧化钠溶液吸收，二氧化氮和氧气、氢氧化钠反应生成硝酸钠和水，反应的方程式为：4NO₂+O₂+4NaOH=4NaNO₃+2H₂O；
故答案为：NO+NO₂+2NaOH=2NaNO₂+H₂O；
实验Ⅱ：（1）A为制备氨气装置，生成的氨气进入D除去氨气中的水蒸气，然后进入B发生催化氧化，生成水和金属，通过装置D吸收生成的水的质量，为防止空气中的水进入D装置造成干扰，应在D后连接盛有浓硫酸的C装置，过量的氨气也可以被浓硫酸吸收；
故答案为：A D B D C；吸收多余氨气，防止污染空气，防止空气中水蒸汽进入D中；
（2）氨气催化氧化的方程式：3MO+2NH₃=3M+3H₂O+N₂
                         3             3
                        m（MO）      m（H₂O）
设M的相对原子质量为Mr，则

m(MO)

16+M

=

m(H2O)

18

，解得：M=

18m(O)

m(H2O)

-16．
故答案为：

18m(O)

m(H2O)

-16．

点评：本题考查了实验室必备氨气及氨气性质的检验，明确制备原理是解题关键，题目难度中等．