Question

【題目】某同學用下列裝置（固定、加熱儀器和橡膠管略）進行有關氨氣制取的實驗探究，回答下列問題．
（1）若用裝置①制取NH3 ， 其反應的化學方程式為；若要測定生成的NH3的體積，則必須選擇的裝置是（填裝置序號），裝置中所盛試劑應具有的性質是 ．
（2）若用裝置②制取并收集干燥的NH3 ， 燒瓶內裝的試劑是 ， 分液漏斗中裝的試劑是 ， 收集裝置應選擇（填裝置序號）．證明氨氣已收集滿的操作是檢驗裝置②的氣密性的方法是
（3）若用下列各種試劑組合（其它條件相同）進行制取氨氣的對比實驗，測出氨氣的體積（標準狀況）如下表：

試劑組合/NH3體積（mL）	6.0gCa（OH）2（s，過量）	6.0NaOH（s，過量）	6.0g CaO（s，過量）
5.4g NH4Cl（s）	①/1344	②/1568	③/1792
5.4（NH4）2SO4（s）	④1364	⑤1559	⑥/1753

從表中數據分析，實驗室制氨氣的產率最高的其原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2H2O+2NH3↑；③⑦；氨氣和該液體不能反應、氨氣不能溶于該液體、該液體不能揮發
（2）CaO或（NaOH或堿石灰）；濃氨水（或濃NH4Cl溶液）；⑥；用濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍則證明已收集滿；在橡膠管處接上導氣管，關閉分液漏斗活塞，打開止水夾，將導氣管末端插入水槽中，用熱毛巾捂著燒瓶（或用酒精燈微熱），導氣管末端有氣泡冒出，移開熱毛巾（或停止加熱）一段時間，導氣管末端有一段水柱（或關閉裝置②的止水夾和分液漏斗活塞，從分液漏斗的上端注入一定量的水，打開分液漏斗活塞，若漏斗中的水滴入燒瓶中的速率逐漸減慢至不再滴入，說明裝置氣密性良好）
（3）⑥；因為NH4Cl受熱易分解，生成的部分NH3和HCl又重新結合生成NH4Cl；而用Ca（OH）2反應產生的水較多，吸收的NH3較多，所以用CaO和（NH4）2SO4反應產率最高
【解析】解：（1）該裝置適用于加熱固體制取氣體，所以可以用加熱氯化銨和氫氧化鈣制取氨氣，反應方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2H2O+2NH3↑；要測定氨氣的體積，可以采用排液體的方法測量，所以應選擇③⑦，且氨氣和該液體不能反應、氨氣不能溶于該液體、該液體不能揮發，所以答案是：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2H2O+2NH3↑；③⑦；氨氣和該液體不能反應、氨氣不能溶于該液體、該液體不能揮發；（2）濃氨水易揮發，濃氨水滴入到生石灰，與水反應生成氫氧化鈣，放出大量的熱，能夠促進氨水的揮發，可以用來制備氨氣，氨氣密度小于空氣，應選擇向下排氣法收集，所以應選擇⑥，氨氣為堿性氣體，遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍，據此可以檢驗氨氣是否收集滿；檢驗②氣密性方法：在橡膠管處接上導氣管，關閉分液漏斗活塞，打開止水夾，將導氣管末端插入水槽中，用熱毛巾捂著燒瓶（或用酒精燈微熱），導氣管末端有氣泡冒出，移開熱毛巾（或停止加熱）一段時間，導氣管末端有一段水柱（或關閉裝置②的止水夾和分液漏斗活塞，從分液漏斗的上端注入一定量的水，打開分液漏斗活塞，若漏斗中的水滴入燒瓶中的速率逐漸減慢至不再滴入，說明裝置氣密性良好）；所以答案是：CaO或（NaOH或堿石灰）；濃氨水（或濃NH4Cl溶液）；⑥；用濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍則證明已收集滿；在橡膠管處接上導氣管，關閉分液漏斗活塞，打開止水夾，將導氣管末端插入水槽中，用熱毛巾捂著燒瓶（或用酒精燈微熱），導氣管末端有氣泡冒出，移開熱毛巾（或停止加熱）一段時間，導氣管末端有一段水柱（或關閉裝置②的止水夾和分液漏斗活塞，從分液漏斗的上端注入一定量的水，打開分液漏斗活塞，若漏斗中的水滴入燒瓶中的速率逐漸減慢至不再滴入，說明裝置氣密性良好）；（3）依據氮元素守恒計算生成氨氣物質的量，5.4g NH4Cl（s）物質的量= =0.1mol，5.4g （NH4）2SO4（s）物質的量= =0.04mol，結合產率= ×100%計算分析：①Ca（OH）2 NH4Cl反應實驗室制氨氣的產率= ×100%=60%；②NaOH NH4Cl（s）反應實驗室制氨氣的產率= ×100%=70%；③CaO NH4Cl反應實驗室制氨氣的產率= ×100%=80%；④Ca（OH）2（NH4）2SO4 ， 反應實驗室制氨氣的產率= ×100%=76%；⑤NaOH（NH4）2SO4 ， 反應實驗室制氨氣的產率= ×100%=87%；⑥CaONH4）2SO4 ， 反應實驗室制氨氣的產率= ×100%=97.8%；所以生成氨氣的產率最高的是⑥，原因是因為NH4Cl受熱易分解，生成的部分NH3和HCl又重新結合生成NH4Cl；而用Ca（OH）2反應產生的水較多，吸收的NH3較多，所以用CaO和（NH4）2SO4反應產率最高；所以答案是：⑥；因為NH4Cl受熱易分解，生成的部分NH3和HCl又重新結合生成NH4Cl；而用Ca（OH）2反應產生的水較多，吸收的NH3較多，所以用CaO和（NH4）2SO4反應產率最高．