Question

13．三聚氰胺（化學式為C₃H₆N₆）是一種白色結晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗稱“蛋白精”．不法分子為了提高奶粉中的蛋白質含量而加入三聚氰胺，導致發生嬰幼兒泌尿結石病例．某化學興趣小組同學欲探究三聚氰胺的制取原理：
【查閱資料】
（1）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，然后冷凝得到三聚氰胺，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（NH₃）
③二氧化碳和氮氣      ④二氧化碳和二氧化氮
你認為合理的猜想是（填序號）②，理由是只有②中氣體符合無色、有刺激性氣味．
【設計實驗】同學們在老師的指導下，設計如圖所示的實驗模擬制取三聚氰胺，并驗證猜想．

【實驗現象和分析】
（1）A裝置的作用是冷凝得到三聚氰胺．
（2）實驗時觀察到B中棉花變紅，證明生成了氨氣，同時看到D中澄清石灰水變渾濁現象，說明還生成了二氧化碳．
（3）C中濃硫酸的作用是吸收氨氣．
【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 $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₃H₆N₆+6NH₃↑+3CO₂↑．

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 $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₃H₆N₆+6NH₃↑+3CO₂↑
故答為：【假設猜想】②；只有②中氣體符合無色、有刺激性氣味；
【實驗現象與分析】（1）冷凝得到三聚氰胺；（2）氨氣（或堿性氣體）；澄清石灰水變渾濁；（3）吸收氨氣；
【實驗結論】6CO（NH₂）₂ $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$C₃H₆N₆+6NH₃↑+3CO₂↑．

點評 此題屬于信息題，做此題的關鍵是從題意中提取有用信息，防止無用信息的干擾．