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资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学兴趣小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验对比。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳*盐的化学式是____________________;碱石灰的作用是__________________________。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式__________________;试管内气体变为红棕*,该反应的化学方程式是_______________________。
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入*水中,试管内气体颜*变浅,请说明可能的原因________________________。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气生成氮气和水:
①两气体通入的先后顺序是_____________,其理由是______________________。
②氨气燃烧的化学方程式是_______________
【回答】
【*】 (1). (NH4)2CO3或NH4HCO3 (2). 吸收水和二氧化碳 (3). 4NH3+5O24NO+6H2O (4). 2NO+O2===2NO2 (5). 红棕*的二氧化氮转化为无*N2O4颜*变浅 (6). 先通氧气,后通氨气 (7). 若先通氨气,氨气在空气中不能燃烧,逸出造成环境污染 (8). 4NH3+3O22N2+6H2O
【解析】
【分析】
(1)碳*盐加热分解能产生NH3,只有(NH4)2CO3或NH4HCO3,碱石灰可以吸收**气体,并用于干燥氨气;
(2) NH3与过量O2在催化剂、加热条件下发生反应: 4NH3+5O24NO+6H2O ,生成的NO在试管内被过量的O2氧化为红棕*的NO2气体;
(3)①若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,可在纯氧中安静燃烧,依次进行判断; ②NH3中N元素的化合价为-3价,为最低价态,具有还原*,在点燃条件下生成N2和H2O.
【详解】(1)铵盐不稳定,受热分解产生氨气,根据装置图可知是用碳*盐加热制取氨气,则应该是碳*铵或碳**铵,所以用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳*盐的化学式是(NH4)2CO3或NH4HCO3;(NH4)2CO3或NH4HCO3加热发生分解反应产生氨气、二氧化碳和水蒸气,要*氨气可以燃烧,要将混合气体中的二氧化碳和水蒸气除去,但不能与氨气发生反应,利用碱石灰就可以吸收CO2和H2O,得到纯净的NH3;
本题*为:(NH4)2CO3或NH4HCO3 , 吸收水和二氧化碳。
(2)①将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:氨在催化剂存在时被氧化产生NO和水,可得氨气催化氧化的化学方程式是:4NH3+5O24NO+6H2O;试管内NO和O2反应,生成NO2变为红棕*,该反应的化学方程式:2NO+O2=2NO2;
本题*为:4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O2=2NO2。
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入*水中,试管内气体颜*变浅,是因为:红棕*的二氧化氮转化为无*N2O4颜*变浅;
本题*为:红棕*的二氧化氮转化为无*N2O4颜*变浅。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气,①由于氨气可以在纯净的氧气中安静的燃烧,所以应该先通入氧气,把装置中的空气赶出;然后再通入氨气;先通入氧气,后通入氨气的理由是若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染;
本题*为:先通氧气,后通氨气,若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染。
②氨气在氧气中燃烧,反应产生氮气和水,反应的化学方程式是4NH3+3O22N2+6H2O;
本题*为:4NH3+3O22N2+6H2O。
知识点:非金属元素的单质及其化合物
题型:实验,探究题