Question

1．研究氨的制取及性質(zhì)具有重要意義．
（1）某課外活動小組利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應(yīng)．其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈、干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置．

①裝置A中的燒瓶內(nèi)固體可選用B（選填以下選項的代號）．
A．濃硫酸      B．生石灰      C．五氧化二磷      D．無水硫酸銅
請說明該方法制取NH₃的原因：生石灰與氨水中的水反應(yīng)生成Ca（OH）₂使氨水變得更濃；放出大量的熱，使一水合氨分解：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O；溶液中c（OH^-）增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺向左移動．
②虛線框內(nèi)應(yīng)添加必要的除雜裝置，請從上圖的備選裝置中選擇，并將編號填入空格．
BⅠ，DⅡ，EⅢ．
③氯氣和氨氣在常溫下相混合就會生成氯化銨和氮氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl．
（2）NH₃和NO可在一定條件下可反應(yīng)，這是一個具有實際意義的反應(yīng)，可消除NO對環(huán)境的污染．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并用雙線橋標(biāo)注電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：．
（3）NH₄Cl（s）=NH₃（g）+HCl（g）△H=+163.9kJ•mol^-1
HCl（g）+CH₃OH（g）→CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=-31.9kJ•mol^-1
寫出氯化銨和甲醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NH₄Cl（s）+CH₃OH（g）→NH₃（g）+CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=+132 kJ•mol^-1，該反應(yīng)在一定條件下能自發(fā)進行的原因是△S＞0．

Answer 1

分析 （1）①利用物質(zhì)溶解時放出的熱量促進氨水的揮發(fā)來制取氨氣，且該物質(zhì)和氨氣不反應(yīng)；
②根據(jù)含有的雜質(zhì)的性質(zhì)選擇合理的除雜裝置，氨氣中混有水蒸氣，氨氣是堿性氣體，要除去水蒸氣只能用堿性物質(zhì)，制取的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣，水蒸氣用飽和食鹽水除去，水蒸氣用濃硫酸干燥除去；
③氯氣和氨氣在常溫下相混合就會生成氯化銨和氮氣，依據(jù)原子守恒配平書寫化學(xué)方程式；
（2）NH₃和NO可在一定條件下可反應(yīng)生成氮氣和水，標(biāo)注元素化合價變化，得到鹽酸化合價升高和降低，計算得到電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，氧化還原反應(yīng)中失電子的元素化合價升高，得電子的元素化合價降低，化合價降低數(shù)目=化合價升高數(shù)目=轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目，用雙線橋標(biāo)出；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算所得熱化學(xué)方程式，反應(yīng)自發(fā)進行的判斷依據(jù)是△H-T△S＜0；

解答 解：（1）①利用物質(zhì)溶解時放出熱量促進氨水的揮發(fā)來制取氨氣，且該物質(zhì)和氨氣不反應(yīng)，氨氣是堿性氣體，所以溶解的物質(zhì)必須是堿性物質(zhì)，
A．濃硫酸和氨水反應(yīng)不能生成氨氣，故A錯誤；
B．生石灰溶解于水時放出熱量，可以生成氨氣，故B正確；
C．五氧化二磷雖然溶于水時放熱，但是酸性物質(zhì)，和一水合氨反應(yīng)，不能生成氨氣，故C錯誤；
D．無水硫酸銅溶解不能升高溫度，不能生成氨氣，故D錯誤；
該方法制取NH₃的原因生石灰與氨水中的水反應(yīng)生成Ca（OH）₂使氨水變得更濃；放出大量的熱，使一水合氨分解：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O；溶液中c（OH^-）增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺向左移動，
故答案為：B，生石灰與氨水中的水反應(yīng)生成Ca（OH）₂使氨水變得更濃；放出大量的熱，使一水合氨分解：NH₃•H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+H₂O；溶液中c（OH^-）增大，使平衡NH₃+H₂O?NH₃•H₂O?OH^-+NH₄⁺向左移動；
②氨氣中混有水蒸氣，氨氣是堿性氣體，要除去水蒸氣只能用堿性物質(zhì)，故B選Ⅰ；制取的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣，氯化氫極易溶于水，氯氣也能溶于水，所以不能用水除去氯化氫氣體；氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，食鹽水中含有氯離子，能抑制氯氣的溶解，所以要想除去氯氣中的氯化氫E應(yīng)選Ⅲ；水蒸氣常用濃硫酸除去，故D選Ⅱ，
故答案為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；
③氯氣和氨氣在常溫下相混合就會生成氯化銨和氮氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl，
故答案為：8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl；
（2）在反應(yīng)6NO+4NH₃=5N₂+6H₂O中，化合價變化的只有氮元素，一氧化氮中氮元素化合價由+2價降為0價，氨氣中氮元素化合價由-3價升為0價，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子12mol，即，
故答案為：；
（3）①NH₄Cl（s）=NH₃（g）+HCl（g）△H=+163.9kJ•mol^-1
②HCl（g）+CH₃OH（g）→CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=-31.9kJ•mol^-1
蓋斯定律計算①+②得到氯化銨和甲醇反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NH₄Cl（s）+CH₃OH（g）→NH₃（g）+CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=+132 kJ•mol^-1，該反應(yīng)△H＞0，滿足
△H-T△S＜0，則△S＞0，
故答案為：NH₄Cl（s）+CH₃OH（g）→NH₃（g）+CH₃Cl（g）+H₂O（g）△H=+132 kJ•mol^-1 ，△S＞0；

點評 本題考查了氨氣和氯氣的制取及性質(zhì)，氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移標(biāo)注，涉及了裝置選擇、化學(xué)方程式書寫、尾氣處理等知識，注意干燥管干燥氨氣時是大口進去小口出氣，題目難度中等．