Question

【題目】常溫下氨氣能被氯氣氧化生成N2，化工廠常用此法檢驗管道是否泄漏氯氣。某探究小組在實驗室對氨氣與氯氣反應進行了探究，回答下列問題。

Ⅰ．氨氣的制備

（1）氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的________（填大寫字母），反應的化學方程式為____________________________________。

（2）欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，按氣流方向寫出其接口的連接順序：發生裝置管口→________（填小寫字母）。

Ⅱ．氯氣與氨氣的反應

室溫下，用收集到的氨氣按下圖所示裝置進行實驗（實驗前k1、k2關閉）。

（3）打開k1，緩緩推動注射器活塞，向試管中注入約3倍于氯氣體積的氨氣，關閉k1，恢復室溫。試管中可觀察到的現象是________。發生反應的化學方程式為________。

（4）再打開k2，可觀察到的現象是________。

Answer 1

【答案】 A 2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（或B NH3·H2ONH3↑＋H2O） d→c→f→e→（d→c→）i 生成白煙，而后凝結在試管內壁，試管內黃綠色氣體顏色逐漸變淺至褪去 3C12＋8NH3＝6NH4Cl＋N2（或分開寫：3C12＋2NH3＝6HCl＋N2、HCl＋NH3＝NH4Cl） 燒杯中的水倒流進入試管中

【解析】Ⅰ．氨氣的制備

（1）實驗室通常用氯化銨與氫氧化鈣加熱法制備氨氣，氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的A，反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。也可以選擇B裝置加熱濃氨水制備少量氨氣，反應的化學方程式為NH3·H2ONH3↑＋H2O。

（2）實驗室通常用盛有堿石灰的干燥管來干燥氨氣，氨氣會污染空氣，所以要設計一個尾氣處理裝置，因為氨氣極易溶于水，常用一個小漏斗倒扣在水面上吸收氨氣。實驗室常用向下排空氣法收集氨氣，為防止尾氣吸收裝置中的水蒸氣回流進集氣瓶，可以在兩者之間再加一個盛有堿石灰的干燥管。所以欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，按氣流方向寫出其接口的連接順序：發生裝置管口→d→c→f→e→（d→c→）i。

Ⅱ．氯氣與氨氣的反應

根據題中信息“常溫下氨氣能被氯氣氧化生成N2，化工廠常用此法檢驗管道是否泄漏氯氣”可知，該反應中，氨氣被氧化為氮氣，氯氣被還原為氯化氫，然后氯化氫再與氨氣化合為氯化銨，反應的總化學方程式為3C12＋8NH3＝6NH4Cl＋N2，所以若看到白煙產生，則證明有氯氣從管道中泄漏。

（3）打開k1，緩緩推動注射器活塞，向試管中注入約3倍于氯氣體積的氨氣，關閉k1，恢復室溫。試管中可觀察到的現象是生成白煙，而后凝結在試管內壁，試管內黃綠色氣體顏色逐漸變淺至褪去。發生反應的化學方程式為3C12＋8NH3＝6NH4Cl＋N2（或分開寫：3C12＋2NH3＝6HCl＋N2、HCl＋NH3＝NH4Cl）。

（4）由化學方程式可知，向試管中注入約3倍于氯氣體積的氨氣，反應前３體積的氯氣反應后變為１體積的氮氣，還剩余約１體積的氨氣，反應后試管中的氣體變少了，試管中的氣壓小于外界大氣壓，所以打開k2，可觀察到的現象是燒杯中的水倒流進入試管中。