Question

1909年化學家哈伯在實驗室首次將氮氣和氫氣在一定條件下合成了氨（NH₃）．常溫下，氨是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度小于空氣，極易溶解于水，氨和氧氣在鉑催化劑和一定溫度下反應產生一氧化氮和水．
（1）從以上信息中你能總結出氨的物理性質是______（寫出一條即可）；
（2）下圖為實驗室制取氣體常使用的實驗裝置：

在實驗室中，常用加熱氯化銨（固體）和熟石灰（固體）混合物的方法制取氨氣．
①采用上述方法制取氨氣應選擇______（填裝置序號）作為氣體的發生裝置；
②同學們一致認為，選擇C裝置收集氨氣不合理，理由是______．
（3）2007年化學家格哈德?埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程，獲得諾貝爾化學獎．
用 、、分別表示N₂、H₂、NH₃．在催化劑表面（下圖中表示催化劑表面）N₂和H₂反應合成氨的反應過程可用五張圖表示如下：
①觀察上圖，可發現合成氨反應過程的順序為：E→______→______→______→C（在括號中填寫其它三張圖示的序號）；
②綜合以上五張圖示，你能總結出的有關化學反應的一條結論是：______．
（4）某研究性學習小組嘗試利用氨氣進行“微粒的基本性質”的實驗探究，實驗過程如下：
a．將干燥的集氣瓶B充滿與大氣壓強相等的干燥氯化氫氣體并組裝成如右圖所示的實驗裝置（K₃處于關閉狀態至操作b完成為止）；
b．通過調節活塞K₁、K₂，在干燥的集氣瓶A中充滿與大氣壓強相等的干燥氨氣，其操作是：打開K₁、K₂，在______（選填“K₁”或“K₂”）處導管口通入干燥的氨氣；
c．集滿氨氣后，關閉K₁、K₂，再打開K₃，一段時間后兩只集氣瓶中都出現白煙（氯化氫氣體與氨氣反應產生氯化銨固體的細小顆粒）．
①上述c步實驗中出現的現象說明______．
②如果這兩個瓶子是質地較軟的塑料瓶，我們將會觀察到塑料瓶變癟了，原因______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據題干信息來分析解答；
（2）根據實驗室制取氨氣的反應原理和氨氣的性質來解答；
（3）根據化學變化的實質為：反應物的分子在一定條件下被破壞，分解成原子，然后這些原子重新組合成新的分子解答；
（4）根據氨氣的物理性質和化學性質解答．
解答：解：（1）由題干信息可知，氨氣的物理性質為：常溫下，氨是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度小于空氣，極易溶解于水；
（2）實驗室常用加熱氯化銨（固體）和熟石灰（固體）混合物的方法制取氨氣，應選擇“固固加熱”裝置A；氨氣密度比空氣小，不能用C裝置收集氨氣；
（3）①分析題中五個圖是準確解答本題的核心．
圖A所示為附在催化劑表面的原子，此圖應該是變化中分解成原子的一個過程；
圖B中形成了氨氣分子，應為原子重新組合成新分子的過程；
圖C表示出新分子與催化劑分離，應為變化過程的最后環節；
圖D中分子仍然為原反應物的分子，和圖⑤相比較，可判斷是反應物與催化劑相結合的一個過程；
圖E中的分子仍為氮氣分子和氫氣分子，且反應物分子還沒接觸到催化劑，此圖應表示反應最初的過程；
所以合成氨的順序為：E→D→A→B→C；
②綜合以上五張圖示，你能總結出的有關化學反應的結論是：化學變化中分子可分，原子不可分或化學變化中，原子的個數和種類不變等；
（4）b，氨氣的密度比空氣小，應用向下排空氣法收集氨氣，所以在K₁處導管口通入干燥氨氣；
①c步實驗中出現的現象說明氨氣可與酸反應生成相應的銨鹽；
②塑料瓶變癟的原因是：氣體被消耗生成了固體，瓶內壓強小于外界大氣壓．
故答案為：
（1）密度小于空氣（或常溫下，氨是一種無色有刺激性氣味的氣體，極易溶解于水）；
（2）①A；②氨的密度比空氣小；
（3）①DAB；②化學變化中分子可分，原子不可分（或化學變化中，原子的個數和種類不變等）；
（4）K₁；①氨氣可與酸反應生成相應的銨鹽；②氣體被消耗生成了固體，瓶內壓強小于外界大氣壓．
點評：本題考查氨氣的性質、實驗室制取裝置的選擇、化學反應實質，綜合性強，要加強根據題意，抽取信息進行解題的能力．