Question

（13分）某學習小組為研究低價態氮元素物質的還原性，以NH₃為例設計了如下圖實驗（夾持設備略去） 

I．檢驗氣密性后關閉彈簧夾I打開彈簧夾II，點燃酒精燈，銅絲紅熱后打開分液漏斗的活塞，A中氣體進入B中時不斷通入空氣，反應一段時間后熄滅酒精燈。

II．當D中有明顯現象時關閉彈簧夾II；打開彈簧夾I

（1）能證明有氨氣產生的現象是                          ；氨分子電子式為            。

（2）C中銅絲在熄滅酒燈后仍保持紅熱說明其中反應為        反應（填“吸熱”或“放熱”）NH₃在

C中反應的化學方程式為                                                         。

（3）D中產生紅棕色氣體和白煙，產生白煙的化學方程式為：                            

（4）F中也產生大量白煙，寫出該反應中反應物的物質的量之比n(NH₃):n(Cl₂)              

（5）用化學方程式及相應理論說明A中能產生大量NH₃氣體的原因                         ，比較某時刻A中分液漏斗溶液平衡常數K₁和三頸瓶中溶液的平衡常數K₂大小關系，K₁   K₂(填“<”“=”“>”)。

 

Answer 1

【答案】

（13分）

（1）A中濕潤的紅色石蕊試紙變藍；                        (2分)

（2）放熱 ，  4NH₃ +5O₂  4NO + 6H₂O，2NH₃ +3CuO 3Cu +N₂+ 3H₂O                      （3分）

（3）HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃                                                                  （2分）

（4）8:3                                                    （2分）

（5）NH₃  +  H₂ONH₃.H₂ONH₄⁺  +  OH^-  △H ﹤0，氫氧化鈉使c(OH^-)增大，平衡逆向移動，同時氫氧化鈉溶于水放出大量熱，也使平衡逆向移動，產生大量氨氣； （2分）  

K₁小于K₂          （2分） 

【解析】

試題分析：（1）氨氣溶于水顯堿性可以使紅色石蕊試紙變藍，所以A中濕潤的紅色石蕊試紙變藍能證明有氨氣產生，氨分子電子式為；

（2）說明反應放熱為銅絲繼續保持保持紅熱，該反應為4NH₃ +5O₂  4NO + 6H₂O，2NH₃ +3CuO 3Cu +N₂+ 3H₂O；

（3）D白煙主要是HNO₃和NH₃反應生成的NH₄NO₃，所以產生白煙的化學方程式為HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃；

（4）F中發生反應3Cl₂+8NH₃=6NH₄CL+N₂，則反應物的物質的量之比n(NH₃):n(Cl₂)為8:3；

（5）A中存在化學平衡NH₃  +  H₂ONH₃.H₂ONH₄⁺  +  OH^-  △H ﹤0，氫氧化鈉使c(OH^-)增大，平衡逆向移動，同時氫氧化鈉溶水放出大量熱，也使平衡逆向移動，所以能產生大量NH₃氣體；化學平衡常數K的大小只有溫度決定，三頸瓶中氫氧化鈉溶于水放出大量熱，溶液溫度升高，故K₁小于K₂。

考點：氮族元素；化學反應平衡

點評：本題考查氮元素物質的還原性及化學反應平衡的知識，有一定的難度，要求考生熟悉掌握相關知識。