Question

7．哈伯因為氨氣的合成曾獲得1918諾貝爾化學獎．
（1）實驗室用加熱NH₄Cl和Ca（OH）₂混合物的方法制取氨氣，化學方程式是Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，收集方法是向下排空氣法；
用試管收集氨氣時，驗滿的操作是將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，證明氨氣已收集滿的現象是紅色石蕊變藍；
（2）工業合成氨氣的化學方程式是N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃；
（3）用氨氣制取硝酸的流程是：NH₃→NO→NO₂→HNO₃，NO與空氣接觸時的現象是無色氣體變為紅棕色；從得失電子相等的角度分析化學反應aNO₂+bO₂+cH₂O=dHNO₃，可知a：b=4：1．

Answer 1

分析 （1）氯化銨與氫氧化鈣加熱生成氨氣和氯化鈣和水；依據氨氣極易溶于水，密度小于空氣；氨氣為堿性氣體，遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍；
（2）工業上用氮氣和氫氣反應合成氨氣；
（3）氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮繼續氧化生成紅棕色二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，分析aNO₂+bO₂+cH₂O=dHNO₃中元素化合價變化計算a：b值．

解答 解：（1）氯化銨與氫氧化鈣加熱生成氨氣和氯化鈣和水，方程式：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，依據氨氣極易溶于水，密度小于空氣，應選擇向下排空氣法；氨氣為堿性氣體，遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍，檢驗氨氣的方法：將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，若紅色石蕊變藍即可證明收集滿；
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；向下排空氣法；將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口；紅色石蕊變藍；
（2）工業上用氮氣和氫氣反應合成氨氣，方程式：N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃，
故答案為：N₂+3H₂$?_{催化劑}^{高溫高壓}$2NH₃；
（3）氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮繼續氧化生成紅棕色二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸，現象為：無色氣體變為紅棕色；aNO₂+bO₂+cH₂O=dHNO₃，反應中氮從+4價升高為+5價，氧從0價降為-2價，依據得失電子守恒，二氧化氮系數為4，氧氣系數為1，所以：a：b=4：1；
故答案為：無色氣體變為紅棕色；4：1．

點評 本題考查了氨氣的實驗室制備方法及氨氣的性質，明確氨氣制備原理及氨氣的化學性質是解題關鍵，題目難度不大．