Question

（13分）某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性，以NH₃为例设计了如下图实验（夹持设备略去） 
I．检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II，点燃酒精灯，铜丝红热后打开分液漏斗的活塞，A中气体进入B中时不断通入空气，反应一段时间后熄灭酒精灯。
II．当D中有明显现象时关闭弹簧夹II；打开弹簧夹I
（1）能证明有氨气产生的现象是                          ；氨分子电子式为            。
（2）C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为        反应（填“吸热”或“放热”）NH₃在
C中反应的化学方程式为                                                         。
（3）D中产生红棕色气体和白烟，产生白烟的化学方程式为：                            
（4）F中也产生大量白烟，写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH₃):n(Cl₂)              
（5）用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH₃气体的原因                         ，比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K₁和三颈瓶中溶液的平衡常数K₂大小关系，K₁   K₂(填“<”“=”“>”)。

Answer 1

（13分）
（1）A中湿润的红色石蕊试纸变蓝；                        (2分)
（2）放热 ，  4NH₃ +5O₂  4NO + 6H₂O，2NH₃ +3CuO 3Cu +N₂+ 3H₂O                      （3分）
（3）HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃                                                                  （2分）
（4）8:3                                                    （2分）
（5）NH₃  +  H₂ONH₃.H₂ONH₄⁺  +  OH^-  △H ﹤0，氢氧化钠使c(OH^-)增大，平衡逆向移动，同时氢氧化钠溶于水放出大量热，也使平衡逆向移动，产生大量氨气； （2分）  
K₁小于K₂          （2分） 

试题分析：（1）氨气溶于水显碱性可以使红色石蕊试纸变蓝，所以A中湿润的红色石蕊试纸变蓝能证明有氨气产生，氨分子电子式为；
（2）说明反应放热为铜丝继续保持保持红热，该反应为4NH₃ +5O₂  4NO + 6H₂O，2NH₃ +3CuO 3Cu +N₂+ 3H₂O；
（3）D白烟主要是HNO₃和NH₃反应生成的NH₄NO₃，所以产生白烟的化学方程式为HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃；
（4）F中发生反应3Cl₂+8NH₃=6NH₄CL+N₂，则反应物的物质的量之比n(NH₃):n(Cl₂)为8:3；
（5）A中存在化学平衡NH₃  +  H₂ONH₃.H₂ONH₄⁺  +  OH^-  △H ﹤0，氢氧化钠使c(OH^-)增大，平衡逆向移动，同时氢氧化钠溶水放出大量热，也使平衡逆向移动，所以能产生大量NH₃气体；化学平衡常数K的大小只有温度决定，三颈瓶中氢氧化钠溶于水放出大量热，溶液温度升高，故K₁小于K₂。
点评：本题考查氮元素物质的还原性及化学反应平衡的知识，有一定的难度，要求考生熟悉掌握相关知识。