Question

【題目】為了探究氨氣及氨水的還原性，某興趣小組同學設計了以下探究活動。

I.探究氨氣的還原性

該興趣小組同學利用以下裝置(夾持，加熱儀器略)探究氯氣與氨氣的反應，其中A、F分別為氯氣和氨氣的發生裝置，B為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置。

請回答下列問題：

（1）上述裝置接口的連接順序為a接h、i接f、g接___、____接___、____接j，其中裝置D的作用是____________。

(2)若氨氣足量，裝置B中出現的現象為____________。

II.探究氨水的還原性

該興趣小組同學探究不同條件下高錳酸鉀溶液與氨水的反應，實驗如下:

實驗	操作	現象
①	取2mL.0.01mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封1mL濃氨水，加入半滴管蒸餾水，振蕩，用橡皮塞塞住。	產生棕褐色物質(MnO2),約10min后溶液紫紅色變淺
②	取2mL0.01mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封1mL濃氨水，加入半滴管1:5的硫酸，振蕩，用橡皮塞塞住。	產生棕褐色物質(MnO2),溶液紫紅色立刻變淺，約2min后溶液紫紅色完全退去
③	取2mL0.1mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封ImL濃氨水，加入半滴管蒸餾水，振蕩，用橡皮塞塞住。	產生棕褐色物質(MnO2),約10min后溶液紫紅色變淺
④	取2mL0.1mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封1mL濃氨水，加人半滴管1:5的硫酸，振蕩，用橡皮塞塞住。	產生棕褐色物質(MnO2)，溶液紫紅色立刻變淺，約5min后溶液紫紅色完全退去

（3）實驗①中氧化產物為N2，寫出該反應的離子方程式:_________。

（4）實驗①②說明________________。

（5）實驗②比實驗④反應速率_____(填“快“或“慢”)，原因是_________。

（6）1:5的硫酸溶液(密度為ρ2g·cm-3)，可用質量分數為98%的濃硫酸(密度為ρ1g·cm-3)和

蒸餾水按體積比1:5配成，則該1:5的硫酸溶液的物質的量濃度為_____mol/L。(用含ρ1、ρ2的式子表示)

（7）由實驗I、II可得出的結論是____________________。

Answer 1

【答案】 c b e d 干燥氯氣 B瓶中有濃厚的白煙并在容器內壁凝結 2MnO4-+2NH3·H2O=2MnO2↓+N2↑+4H2O+2OH-

或2MnO4-+2NH3=2MnO2↓+N2↑+2H2O+2OH- 高錳酸鉀能氧化濃氨水，加入硫酸能加快氧化速率 慢 實驗②中高猛酸鉀濃度比實驗④中小 氨氣、氨水中-3價的N均顯示還原性，能被強氧化劑如氯氣、高錳酸鉀溶液氧化

【解析】（1）A、F分別為氯氣和氨氣的發生裝置，B為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置，裝置接口的連接順序為a接h、i接f、g接c、b接e、d接j；其中裝置D裝有濃硫酸，其作用是干燥氯氣；(2)若氨氣足量，氯氣與氨氣反應生成氯化氫又與氨氣反應生成氯化銨，裝置B中出現的現象為B瓶中有濃厚的白煙并在容器內壁凝結；（3）實驗①中KMnO4將濃氨水氧化，氧化產物為N2，反應的離子方程式為2MnO4-+2NH3·H2O=2MnO2↓+N2↑+4H2O+2OH-或2MnO4-+2NH3=2MnO2↓+N2↑+2H2O+2OH-；（4）實驗①說明高錳酸鉀能氧化濃氨水，實驗②加入硫酸反應紫紅色立刻變淺，說明加入硫酸能加快氧化速率；（5）實驗②比實驗④反應速率慢，原因是實驗②中高猛酸鉀濃度比實驗④中小；（6）設取98%的濃硫酸1mL：ρ11mL+5mL1g/mL=VmLρ2 ，解得V=mL；m(H2SO4)=1mLρ1g/mL98%=0.98ρ1g ,n(H2SO4)==0.01ρ1mol,所以c（H2SO4）==mol/L；（7）由實驗I、II可得出的結論是氨氣、氨水中-3價的N均顯示還原性，能被強氧化劑如氯氣、高錳酸鉀溶液氧化。