Question

圖中A、B、C分別是某課外活動小組設計的制取氨氣并進行噴泉實驗的三組裝置示意圖，A、B是制取NH₃的示意圖，回答下列問題：

（1）用A裝置可制備NH₃的化學方程式______將產生的氨氣通入NaClO溶液中N₂H₄，寫出反應的離子方程式______
（2）①用B裝置可快速制取較大量NH₃．試分析產生大量氨氣的原因：______
②檢驗NH₃是否收集滿的實驗方法是：______．
（3）用C裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已充滿干燥氨氣，引發水上噴的操作是______，該實驗的原理是：______．
若測得C裝置燒瓶中NH₃的質量是相同狀況下相同體積H₂質量的10倍，則噴泉實驗完畢后，燒瓶中水可上升至燒瓶容積的______（填“幾分之幾”）．

Answer 1

解：（1）氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下能反應生成氯化鈣、氨氣和水2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；氨氣有還原性，次氯酸鈉有強氧化性，所以氨氣能被次氯酸鈉氧化成N₂H₄，離子方程式為：ClO^-+2NH₃═N₂H₄+Cl^-+H₂O．
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；ClO^-+2NH₃═N₂H₄+Cl^-+H₂O；
（2）①NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，NH₃?H₂ONH₃↑+H₂O；CaO+H₂O=Ca（OH）₂，氧化鈣和水反應生成堿同時放出大量熱，均有利于氨氣逸出；
②用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH₃的試管口，若產生白煙，說明試管已收集滿NH₃，反之，則沒有收集滿或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集NH₃的試管口，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則說明NH₃已收集滿，反之，則沒有收集滿．
故答案為：①NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，NH₃?H₂ONH₃↑+H₂O；CaO+H₂O=Ca（OH）₂，氧化鈣和水反應生成堿同時放出大量熱，均有利于氨氣逸出；②用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH₃的試管口，若產生白煙，說明試管已收集滿NH₃，反之，則沒有收集滿或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集NH₃的試管口，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則說明NH₃已收集滿，反之，則沒有收集滿．
3）氨氣極易溶于水，如果打開止水夾，氨氣溶于水后燒瓶內壓強迅速減小，而形成噴泉；
相同條件下m=VMV_m知，燒瓶中的氨氣與氫氣的摩爾質量之比等于其質量之比，所以燒瓶中氨氣的平均摩爾質量為20g/mol，空氣的平均摩爾質量是29g/mol，氨氣的摩爾質量是17g/mol，燒瓶中氨氣和空氣的摩爾質量之差和空氣與氨氣摩爾質量之差的比即為氨氣和空氣的體積之比．
，所以氨氣和空氣的體積之比為9：3=3：1，所以燒瓶中水可上升至燒瓶容積的．

故答案為：打開止水夾擠出膠頭滴管中的水；NH₃極易溶解于水，致使燒瓶內壓強迅速減小；．
分析：（1）氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下能反應生成氯化鈣、氨氣和水；氨氣有還原性，次氯酸鈉有強氧化性，所以氨氣能被次氯酸鈉氧化成N₂H₄．
（2）①根據氧化鈣和水反應生成堿，且該反應放熱；氨水能電離出氫氧根離子，也能分解為氨氣和水，二者結合分析．
②氯化氫和氨氣能生成氯化銨固體而呈現白煙，氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，據此分析．
（3）利用氨氣極易溶于水，形成壓強差而形成噴泉，
根據相同條件下m=VMV_m知，燒瓶中氨氣與氫氣的摩爾質量之比，然后根據十字相乘法得出氨氣和空氣的體積之比．
點評：本題考查氨氣的制備和性質，題目難度不大，本題注意形成噴泉的原理和操作方法．