Question

6．若以石灰石、氯化銨及空氣、水及必要的催化劑為原料制取硝酸銨．
（1）寫出有關化學方程式．
①CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；②CaO+H₂O=Ca（OH）₂；③2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；④4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；⑤2NO+O₂=2NO₂；⑥3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；⑦NH₃+HNO₃=NH₄NO₃．
（2）檢驗溶液中NH₄⁺的實驗操作是取少量溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，看是否能夠產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，若能產生，證明溶液中含有NH₄⁺．．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈣分解生成氧化鈣，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與氯化銨在加熱條件下反應生成氨氣，氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，硝酸與氨氣反應生成硝酸銨；
（2）氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，根據銨離子的檢驗方法進行判斷：加入滴加NaOH溶液并加熱，產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試液變藍，則原溶液中一定含有NH₄⁺．

解答 解：（1）碳酸鈣分解生成氧化鈣，化學方程式為：CaCO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
氫氧化鈣與氯化銨在加熱條件下反應生成氨氣，化學方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
氨氣催化氧化生成一氧化氮，化學方程式為：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
一氧化氮氧化生成二氧化氮，化學方程式：2NO+O₂=2NO₂；
二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮，化學方程式：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
硝酸與氨氣反應生成硝酸銨，化學方程式：NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
故答案為：①CaCO₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
②CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
③2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
④4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O；
⑤2NO+O₂=2NO₂；
⑥3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
⑦NH₃+HNO₃=NH₄NO₃；
（2）檢驗銨根離子，可以使用氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液中的氫氧根離子能與銨根離子結合產生氨氣，NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，氨氣的水溶液呈堿性，能使潤濕的紅色石蕊試紙變藍；
故答案為：取少量溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，看是否能夠產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，若能產生，證明溶液中含有NH₄⁺．

點評 本題以硝酸銨的制備為載體，考查了化學方程式的書寫、銨根離子的檢驗，明確氮及其化合物性質是解題關鍵，題目難度不大．