Question

【題目】氨與硝酸都是氮的重要化合物，在工農業生產中有廣泛應用。回答下列問題：

(1)氨氣的制備

①氨氣制取的發生裝置可以選擇上圖中的_________(填字母)，反應的化學方程式為_____________________________________________。

②選擇上圖裝置組裝一套實驗裝置來收集一瓶干燥的氨氣，所選裝置的連接順序為：發生裝置→______→______→______→_____→i(按氣流方向，用小寫英文字母表示)。

③可用如圖裝置進行氨的噴泉實驗，引發噴泉的操作是_______________________________。

(2)如圖所示，NH3經一系列反應可以得到HNO3。

①反應①的化學方程式為________________________________________。

②產物NO是大氣污染物之一。在400℃左右且有催化劑存在的情況下，可用氨將一氧化氮還原為無色無毒氣體。該反應的化學方程式為_______________________。

(3)在某100mL硝酸與硫酸的混合液中，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別為0.6 mol·L-1和0.3mol·L-1。向該混合液中加入3.84g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中的Cu2+的物質的量濃度為____________。

Answer 1

【答案】A或B Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3H2ONH3↑+H2O d c f e 擠壓膠頭滴管的水進入圓底燒瓶，再打開止水夾 4NH3+5O24NO+6H2O 4NH3+6NO5N2+6H2O 0.45mol/L

【解析】

（1）①實驗室利用氯化銨固體和消石灰共熱反應制備氨氣或利用濃氨水受熱分解制備氨氣；

②按照制取→除雜→干燥→收集→尾氣處理的順序分析解答；

③氨的噴泉實驗的原理是氨極易溶于水，致使燒瓶內氣體物質的量減小，壓強迅速減小，導致溶液進入燒瓶產生噴泉現象；

（2）①反應①為在催化劑、加熱條件下，氨氣被氧化生成NO和水；

②在400℃左右且有催化劑存在的情況下，氨與一氧化氮發生氧化還原反應生成無色無毒的氮氣和水；

（3）銅和混酸反應，實際上是與硝酸反應，反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O，由題給數據可知，反應時銅和硝酸根過量，氫離子不足量，則依據氫離子的量計算溶液中銅離子的量。

（1）①實驗室利用氯化銨固體和消石灰共熱反應制備氨氣，該反應為固體與固體共熱的反應，應該選擇A裝置，反應的化學方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；或選擇裝置B，利用濃氨水受熱分解制備氨氣，反應的化學方程式為NH3H2ONH3↑+H2O，故答案為：A或B；Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3H2ONH3↑+H2O；

②按照制取→除雜→干燥→收集→尾氣處理的順序可知，收集一瓶干燥的氨氣的裝置連接順序為A（或B）→C（干燥）→D（收集）→F（尾氣處理），注意干燥管是大口進小口出，氨氣密度小于空氣，應用向下排空氣法收集，收集氨氣時應從短管進入，則按氣流方向的順序為a或b→d→c→f→e→i，故答案為：d；c ；f；e；

③氨的噴泉實驗的原理是氨極易溶于水，打開止水夾擠出膠頭滴管中的水，然后打開止水夾，由于氨氣迅速溶解在擠出膠頭滴管中的水，致使燒瓶內氣體物質的量減小，壓強迅速減小，導致溶液進入燒瓶產生噴泉現象，故答案為：擠壓膠頭滴管的水進入圓底燒瓶，再打開止水夾；

（2）①反應①為在催化劑、加熱條件下，氨氣被氧化生成NO和水，反應的化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O，故答案為：4NH3+5O24NO+6H2O；

②在400℃左右且有催化劑存在的情況下，氨與一氧化氮發生氧化還原反應生成無色無毒的氮氣和水，反應的化學方程式為4NH3+6NO5N2+6H2O，故答案為：4NH3+6NO5N2+6H2O；

（3）銅和混酸反應，實際上是與硝酸反應，反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O，3.84g銅的物質的量為=0.06mol，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別為0.6 mol·L-1和0.3mol·L-1的100mL混合液中，硝酸根的物質的量為0.06mol，氫離子的物質的量為（0.06mol+0.03mol×2）=0.12mol，由離子方程式可知，反應時銅和硝酸根過量，氫離子不足量，則依據氫離子的量計算溶液中銅離子的量，由8n(Cu2+)=3n(H+)可得n(Cu2+)==0.045mol，則所得溶液中的Cu2+的物質的量濃度為0.45mol/L，故答案為：0.45mol/L。