Question

某化學課外興趣小組的同學欲探究三聚氰胺（化學式為C₃H₆N₆）的制取原理：
[查閱資料]
（1）目前，化工企業常用尿素合成法制取三聚氰胺．即以尿素[化學式：CO（NH₂）₂]為反應物，硅膠為催化劑，在380℃至400℃的溫度下，沸騰反應、冷凝得到三聚氰胺，同時產生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味．
（2）NO是無色氣體，不溶于水，在空氣中能迅速氧化為紅棕色NO₂氣體．
[提出問題]
反應生成的兩種氣體是什么？
[假設猜想]
根據資料及反應物質判斷，生成的兩種氣體可能是：
①二氧化碳和水蒸氣；②二氧化碳和氨氣；③二氧化碳和氮氣；④二氧化碳和二氧化氮；提出以上猜想的依據是

化學反應前后元素種類不變

；
你認為合理的猜想是（填序號）

②

，理由是

兩種無色氣體，且有一種有刺激性氣味

；
[設計實驗]
同學們在老師的指導下，設計如下圖所示實驗摸擬制取三聚氰胺，并驗證猜想．
A裝置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝華而與氣體分離．
[實驗現象和分析]
（1）實驗觀察到B中棉花變紅，則證明生成

NH₃

，同時看到D中

變渾濁

現象，說明還生成了二氧化碳，D中所發生反應的化學方程式是

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0

．
（2）C中稀硫酸的作用是

吸收（或除去）多余的NH₃

．
[實驗結論]
根據資料和實驗現象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化學方程式為

6CO（NH₂）₂

催化劑        .

380℃～400℃

C₃H₆N₆+3CO₂↑+6NH₃↑

．

Answer 1

分析：【假設猜想】根據元素守恒即反應前后元素種類不變，再從題意中提取有用信息，如同時產生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味．
【實驗現象和分析】學會根據實驗現象分析結論：氨氣溶于水顯堿性，可以使酚酞顯藍色；檢驗二氧化碳的方法；濃硫酸是酸性干燥劑，所以可以用濃硫酸除氨氣；
【實驗結論】根據反應物、反應物、反應條件可以書寫化學方程式．

解答：解：【假設猜想】根據反應前后元素種類不變，可以做出題意中①②③④等多種猜想，再結合題意：同時產生兩種無色氣體，其中一種氣體具有刺激性氣味，可以看出只有②符合題意．故答案為：合理的猜想是②；只有②中氣體符合無色、有刺激性氣味；
【實驗現象和分析】
（1）因為氨氣溶于水顯堿性，可以使酚酞顯藍色，所以B中棉花變紅，證明生成了氨氣，此題的生成物中還有二氧化碳，所以還可以觀察到的現象是澄清石灰水變渾濁．
（2）裝置B用來檢驗氨氣，裝置D用來檢驗二氧化碳，為了防止其它氣體的干擾，所以在把二氧化碳通入D裝置之前，應該把氨氣除干凈，氨氣屬于堿性氣體；
（3）C中濃硫酸的作用是而濃硫酸是酸性干燥劑，所以可以用濃硫酸除氨氣，故答案為：吸收氨氣
【實驗結論】根據題意可知該反應的反應物是CO（NH₂）₂，生成物是C₃H₆N₆、NH₃、CO₂，所以該反應的化學方程式是：
6CO（NH₂）₂

催化劑        .

380℃～400℃

C₃H₆N₆+3CO₂↑+6NH₃↑
故答案為：[假設猜想]
化學反應前后元素種類不變；
  ②，兩種無色氣體，且有一種有刺激性氣味；
[實驗現象和分析]
（1）NH₃，變渾濁 CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂0．
（2）吸收（或除去）多余的NH₃．
[實驗結論]
6CO（NH₂）₂

催化劑        .

380℃～400℃

C₃H₆N₆+3CO₂↑+6NH₃↑

點評：此題是一道綜合運用題，涉及到的化學知識較廣，既涉及到質量守恒定律，又有常見氣體的除雜，還有書寫化學方程式的有關知識．