Question

氨氣是一種化工原料．
（1）請寫出工業上合成氨的化學方程式：

 

（2）實驗室中，甲、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表空格中．

	實驗裝置	實驗藥品	制備原理
甲小組	A		反應的化學方程式為 ①
乙小組		濃氨水、氫氧化鈉固體	氫氧化鈉的作用：氨水中存在平衡：NH4++OH-?NH3?H2O?NH3+H2O，NaOH固體溶于水，使溶液中c（OH-）增大，平衡向右移動，且NaOH固體溶于水時放熱，溶液溫度升高，平衡向右移動．

（3）請設計一個操作簡單的實驗，驗證NH₃?H₂O是弱電解質．

 

（4）甲同學把制得的氨氣溶于適量水中，得到稀氨水，用標準濃度的鹽酸滴定，測定其濃度．實驗步驟：準確量取10.00mL稀氨水于錐形瓶中，加入20mL水稀釋，滴加

 

溶液作為指示劑（填“石蕊”、“酚酞”或“甲基橙”），將

 

（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol?L^-1鹽酸裝入50ml酸式滴定管，滴定至

 

，停止滴定，記錄數據．重復滴定2次．平均消耗鹽酸Vml．計算原稀氨水的物質的量濃度=

 

（只列出算式，不做運算）

Answer 1

考點：氨的制取和性質

專題：實驗設計題

分析：（1）工業上用氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑條件下制取氨氣；
（2）①氫氧化鈣與氯化銨反應生成氯化鈣、氨氣和水；
②濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，把氨水滴入固體氫氧化鈉中，隨著氫氧化鈉溶解放熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出，故選B裝置；
（3）NH₄Cl溶液顯酸性說明氯化銨是強酸弱堿鹽，則證明NH₃．H₂O是弱電解質，據此解答即可；
（4）依據中和滴定的原理選擇指示劑，依據精確度選擇濃度；依據達到滴定終點的特點回答；令10.00mL氨水溶液中稀氨水的濃度為cmol/L，根據消耗的鹽酸列方程計算c的值．

解答： 解：（1）工業上用氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑條件下制取氨氣，該反應為可逆反應，反應方程式為N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃，故答案為：N₂+3H₂

高溫高壓

催化劑

2NH₃；
（2）①氫氧化鈣與氯化銨反應生成氯化鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，
故答案為：氫氧化鈣固體、氯化銨固體；2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；
②濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，把氨水滴入固體氫氧化鈉中，隨著氫氧化鈉溶解放熱，溫度升高，使氨的溶解度減小而放出，故選B裝置；氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向逆方向移動，加快氨氣逸出，
故答案為：B；
（3）NH₄Cl溶液顯酸性說明氯化銨是強酸弱堿鹽，則證明NH₃．H₂O是弱電解質，故驗證NH₃?H₂O是弱電解質的方法是：配制NH₄Cl溶液，用pH計測量其pH值，若pH值小于7，則NH₃?H₂O是弱電解質；故答案為：配制NH₄Cl溶液，用pH計測量其pH值，若pH值小于7，則NH₃?H₂O是弱電解質；
（4）依據利用鹽酸滴定氨水，中和后溶液仍然呈酸性，故選擇甲基橙作為指示劑；因為題干中數字精確到小數位后第4位，故選擇0.1980mol/L的鹽酸；溶液達到滴定終點的標志是：溶液由黃色變為橙色，且半分鐘不恢復原來顏色；令10.00mL溶液中氫氧化鋇的濃度為cmol/L，則：
10.00×10^-3×cmol/L=0.1980mol/L×V×10^-3L，解得c=

0.1980×V×10-3

10.00×10-3

mol/L，
故答案為：甲基橙； 0.1980； 溶液由黃色變為橙色，且半分鐘不恢復原來顏色；

0.1980×V×10-3

10.00×10-3

 mol/L．

點評：本題考查物質成分與含量測定、對實驗方案的理解與設計、溶液配制、中和滴定、化學計算等，題目綜合性較大，難度中等，側重對實驗方案設計與化學計算，是對學生綜合能力的考查．