Question

如圖實驗室制備氨氣并進行氨氣性質實驗的裝置．請完成：

（1）實驗室用圖甲制備氨氣的化學方程式為

 

．
（2）NH₃分子的空間構型為

 

．
（3）圖乙是某化學興趣小組的同學制備氨氣并進行性質實驗時的改進裝置．把濃氨水滴入試管里，立即可觀察到試管內發生劇烈反應，有大量氣泡產生．
將圖乙中收滿NH₃的圓底燒瓶取下，改裝成圖丙所示的裝置，膠頭滴管內先已吸入2mL水，此時小氣球系在玻璃管上呈自然松弛狀態；將滴管內的水慢慢滴入燒瓶中，輕輕晃動燒瓶，通過觀察實驗現象便可以驗證NH₃的某項性質．
①下面是某同學關于該化學小組能用圖乙制取NH₃的原因分析，符合科學性原理的是

 

（填序號）
A．在NH₃?H₂O中有平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，NaOH使平衡向左移動
B．在NH₃?H₂O中有平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，NH₄Cl使平衡向左移動
C．NaOH溶于水時放熱，使體系的溫度升高，NH₃的溶解度減小，會有部分NH₃放出．
D．NH₄Cl會分解釋放出NH₃
②圖乙中的NH₄Cl與NaOH固體混合物能否用CaO固體代替

 

（填“能”或“不能”）；
③如何判斷圖乙中燒瓶已收滿NH₃？

 

．
④圖丙中隨膠頭滴管中的水擠入燒瓶中，觀察到的現象是

 

；說明NH₃

 

的性質．

Answer 1

分析：（1）實驗室用氯化銨和氫氧化鈣進行加熱制取氨氣；
（2）根據價層電子對互斥理論確定氨氣的空間構型；
（3）①NH₃?H₂O中有平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，向氨水中加入含有氫氧根離子或銨根離子的物質抑制一水合氨電離，加熱促進一水合氨電離；
②氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣且放出熱量；
③一水合氨溶于水生成氨水，氨水溶液呈堿性，能使無色酚酞試液變紅色；
④氨氣極易溶于水，導致燒瓶內氣體壓強急劇減小．

解答：解：（1）在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應生成氨氣、氯化鈣和水，反應方程式為：2NH₄Cl+Ca（0H）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，故答案為：2NH₄Cl+Ca（0H）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
（2）氨氣分子中氮原子價層電子對個數是4且含有一個孤電子對，所以其空間構型為三角錐形，故答案為：三角錐形；
（3）①A．在NH₃?H₂O中有平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，加入氫氧化鈉時，溶液中氫氧根離子濃度增大，抑制一水合氨電離，則平衡向左移動，故正確；
B．在NH₃?H₂O中有平衡：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，加入NH₄Cl時，銨根離子濃度增大，抑制一水合氨電離，使平衡向左移動，故正確；
C．NaOH溶于水時放熱，使體系的溫度升高，溫度越高，氣體的溶解度越小，使平衡向逆反應方向移動，會有部分NH₃放出，故正確；
D．NH₄Cl不會分解釋放出NH₃，故錯誤；
故選ABC；
②氫氧化鈉為堿，且溶解氫氧化鈉時放出熱量，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，同時放出大量熱，則加入氧化鈣也能產生氨氣，所以氧化鈣能代替氯化銨和氫氧化鈉，故答案為：能；
③當漏斗中有水且忽上忽下且燒杯內溶液變紅，說明氨氣有部分溶于水中，則燒瓶內氣體收集滿，故答案為：漏斗中有水忽上忽下，燒杯內溶液變紅；
④將水擠入燒瓶時，氨氣極易溶于水，導致燒瓶內壓強急劇減小，外界大氣壓不變，則氣球逐漸變大，故答案為：氣球逐漸變大；極易溶于水．

點評：本題考查了氨氣的實驗法制法、氨氣的性質、化學平衡等知識點，根據實驗室制取氨氣原理、影響化學平衡的條件、氨氣的性質來分析解答即可，知道氨氣的尾氣處理要防止倒吸．