Question

8．制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）
（1）写出实验室制取氨气化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O
（2）收集氨气应使用向下排空气法，要得到干燥的氨气可选用碱石灰做干燥剂
（3）如图所示，实验室常用下列装置和选用的试剂制取NH₃，其中正确的是BD（填序号）．
（4）用如图甲所示装置进行喷泉实验，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．该实验的原理是氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小当水充满整个烧瓶后，烧瓶内氨水（设此氨水密度为1g/mol）的浓度为0.045mol/L   
     
（5）某同学有一个创新的想法，想更换一下烧瓶中的气体，换一个胶头滴管和烧杯内的液体，也可以完成喷泉实验，果然得到了美丽的喷泉，那么下面组合中不可能是该同学设计的是B
A．HCl和水    B．氧气和水     C．二氧化碳和NaOH溶液      D．二氧化氮和水．

Answer 1

分析 （1）实验室用NH₄Cl和Ca（OH）₂加热制取NH₃；
（2）氨气易溶于水，所以不能采用排水法收集，氨气密度小于空气且常温下不和氧气反应，可以采用排空气法收集；氨气属于碱性气体，应该用碱性物质干燥；
（3）A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，冷却又生成氯化铵，不能制取氨气；
B．浓氨水可以制取氨气；
C．氢氧化钙与氯化铵反应生成水，试管应向下倾斜；
D．加热浓氨水可以制取氨气；
（4）引发水上喷的操作是打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；只要气体极易溶于这种液体就能产生喷泉实验；设烧瓶体积为VL，则n（NH₃）=$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，溶液体积为VL，则氨水物质的量浓度C=$\frac{n}{V}$；
（5）只要气体极易溶于这种溶液就能产生喷泉实验．

解答 解：（1）实验室用NH₄Cl和Ca（OH）₂加热制取NH₃，反应方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）氨气易溶于水，所以不能采用排水法收集，氨气密度小于空气且常温下不和氧气反应，可以采用向下排空气法收集；氨气属于碱性气体，应该用碱性物质干燥，如碱石灰，故答案为：向下排空气法；碱石灰；
（3）A．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，冷却又生成氯化铵，不能制取氨气，故错误；
B．氨水具有挥发性，氧化钙和水反应放出的热促进浓氨水分解，所以该装置可以制取氨气，故正确；
C．氢氧化钙与氯化铵反应生成水，试管应向下倾斜，否则易炸裂试管，故错误；
D．氨水具有挥发性，加热浓氨水可以制取氨气，故正确；
故选BD；
（4）引发水上喷的操作是打开止水夹，挤出胶头滴管中的水，氨气极易溶于水而产生压强差，从而形成喷泉实验；
只要气体极易溶于这种液体就能产生喷泉实验，氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小从而产生喷泉实验；
设烧瓶体积为VL，则n（NH₃）=$\frac{VL}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，溶液体积为VL，则氨水物质的量浓度C=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{V}{22.4}}{V}$mol/L=0.045mol/L，
故答案为：打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小；0.045mol/L；
（5）只要气体极易溶于这种溶液就能产生喷泉实验，
A．HCl极易溶于水，所以可以形成喷泉实验，故不选；    
B．氧气不易溶于水，所以不能形成喷泉实验，故选；   
C．二氧化碳极易溶于NaOH溶液，所以可以形成喷泉实验，故不选；      
D．二氧化氮极易和水反应生成硝酸而NO，所以可以形成喷泉实验，故不选；
故选B．

点评 本题考查氨气的实验室制法、喷泉实验等知识点，明确实验原理是解本题关键，熟练掌握氨气的制取、干燥和收集方法，知道喷泉实验形成条件，题目难度不大．