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專題25 NH3的工業(yè)制備及實(shí)驗(yàn)室制法
1．（2018屆云南省紅河州高三復(fù)習(xí)統(tǒng)一檢測(cè)）由下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象不能推出相應(yīng)結(jié)論的是
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
結(jié)論
A
加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管，并在試管口放置濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙
石蕊試紙變藍(lán)
NH4HCO3固體受熱分解,產(chǎn)生的NH3與水反應(yīng)生成的氨水顯堿性
B
向2支盛有1 mL相同濃度AgNO3溶液的試管中分別加入3滴相同濃度的KCl和KI溶液
一只試管中產(chǎn)生黃色沉淀，另一支中無明顯現(xiàn)象
Ksp(AgI)
C>Si
D． 裝置④可用于收集氨氣，并吸收多余的氨氣
【答案】B
31．（2018屆天津市南開區(qū)高三三模）下列實(shí)驗(yàn)操作正確且能達(dá)到相應(yīng)目的的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
實(shí)驗(yàn)操作
A
稱取2.0gNaOH固體
先在托盤上各放1張濾紙，然后在右盤上添加2g砝碼，左盤上添加NaOH固體
B
配制稀硫酸
先將濃硫酸加入燒杯，后倒入蒸餾水
C
驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕
將鐵釘放入試管中，用鹽酸浸沒
D
檢驗(yàn)溶液中是否有NH4+
取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體
【答案】D
【解析】A項(xiàng)，NaOH具有強(qiáng)腐蝕性，不能用濾紙稱量NaOH固體，應(yīng)用玻璃器皿（如燒杯等）稱量NaOH固體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，濃硫酸的密度比水大得多，直接將水加入濃硫酸會(huì)使水浮在濃硫酸表面，大量放熱而使酸液沸騰濺出造成事故，稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌，使稀釋產(chǎn)生的熱量及時(shí)散出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鋼鐵在中性或酸性很弱的溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，鹽酸具有強(qiáng)酸性，用鹽酸浸沒鐵釘驗(yàn)證鐵的析氫腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，檢驗(yàn)NH4+的原理是NH4++OH-?NH3↑+H2O，NH3能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，檢驗(yàn)NH4+的實(shí)驗(yàn)操作為：取少量試液于試管中，加入NaOH溶液并加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若試紙變藍(lán)，則原試液中含NH4+，D項(xiàng)正確。
32．（2019屆廣東省中山一中、仲元中學(xué)等七校高三第一次（8月）聯(lián)考）氨催化分解既可防治氨氣污染，又能得到氫能源，得到廣泛研究。
（1）已知：①反應(yīng)I：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－1266.6 kJmol-1，
②H2的燃燒熱ΔH2=－285.8 kJ.mol-1
③水的氣化時(shí)ΔH3=+44.0 kJ.mol-1
反應(yīng)I熱力學(xué)趨勢(shì)很大（平衡常數(shù)很大）的原因?yàn)開_____________________________；NH3分解的熱化學(xué)方程式________________________________。
（2）在Co-Al催化劑體系中，壓強(qiáng)P0下氨氣以一定流速通過反應(yīng)器，得到不同催化劑下氨氣轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖，活化能最小的催化劑為_______，溫度高時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率接近平衡轉(zhuǎn)化率的原因_______________。如果增大氣體流速，則b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)可能為______（填“a”、“c”、“d”、“e”或“f”）；
（3）溫度為T時(shí)，體積為1L的密閉容器中加入0.8molNH3和0.1molH2，30min達(dá)到平衡時(shí)，N2體積分?jǐn)?shù)為20%，則T時(shí)平衡常數(shù)K=______，NH3分解率為_____；達(dá)到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2，NH3的轉(zhuǎn)化率________（填“增大”、“不變”、“減小”）。
（4）以KNH2為電解質(zhì)溶液電解NH3，其工作原理如下圖所示，則陽極電極反應(yīng)為_________。
【答案】放熱量很大的反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.1kJmol－190CoAl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大，此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率加快，轉(zhuǎn)化率接近平衡轉(zhuǎn)化率e7.575%減小6NH2--6e-=N2↑+4NH3↑
【解析】（1）反應(yīng)I的ΔH1＝－1266.6 kJmol-1，放熱量很大，故熱力學(xué)趨勢(shì)很大；根據(jù)蓋斯定律可知①：4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH1＝－1266.6 kJmol-1，②H2的燃燒熱H2(g)+1/2O2(g)= H2O(l) ΔH2=－285.8 kJ.mol-1 ③水的氣化時(shí)H2O(l)= H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ.mol-1，④2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H，根據(jù)蓋斯定律可知④=1/2[①-6(②+③)]，即△H=1/2[－1266.6 kJmol-1-6(－285.8 kJ.mol-1+44.0 kJ.mol-1)]= 92.1kJmol－1，所以2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.1kJmol－1；
（2）由圖可知，90CoAl先達(dá)到平衡態(tài)，所以90CoAl活化能最小的催化劑；2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+92.1kJmol此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正向移動(dòng)，提高氨氣的轉(zhuǎn)化率；此反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，增大氣體流速平衡向逆向移動(dòng)，b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)可能為e；、
（3）由題給數(shù)據(jù)可知，設(shè)氮?dú)馄胶鈺r(shí)氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為xmol，則：
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
初始量（mol） 0.8 0 0.1
變化量（mol） 2x x 3x
平衡量（mol） 0.8-2x x 0.1+3x
相同條件下氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，所以達(dá)到平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)為：
x0.8-0.2x+x+0.1+3x100%=20% ，解得：x=0.3mol，故平衡常數(shù)K=0.3130.22=7.5 ，NH3分解率為0.60.8100%=75% ，達(dá)到平衡后再加入0.8molNH3和0.1molH2，容器中壓強(qiáng)增大，反應(yīng)向逆向移動(dòng)，所以氨氣的轉(zhuǎn)化率減?。?
（4）在電解池中，陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)圖示可知右側(cè)為陽極，電極反應(yīng)為：6NH2--6e-=N2↑+4NH3↑。
33．（大興區(qū)2017~2018學(xué)年度第一學(xué)期期末檢測(cè)）依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答問題：
（1）圖1中，X的化學(xué)式為_____，從化合價(jià)上看，X具有_____性（“氧化”、“還原”）。
（2）回答下列關(guān)于NH3的問題：
①實(shí)驗(yàn)室常用NH4Cl與Ca(OH)2制取氨氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
②下列試劑不能用于干燥NH3的是___（填字母）。
A．濃硫酸 B．堿石灰 C．NaOH固體
③若要收集一瓶氨氣，請(qǐng)將上述裝置補(bǔ)充完整，在圖2虛框內(nèi)畫出連接圖___。
④氨氣是重要的化工原料，可以合成多種物質(zhì)，寫出催化氧化的化學(xué)方程式_______。
（3）回答下列關(guān)于NO、NO2的問題：
①汽車排氣管上裝有催化轉(zhuǎn)化器可減少尾氣對(duì)環(huán)境的污染，發(fā)生的反應(yīng)為：2NO + 2CO N2 + 2CO2 該反應(yīng)中，被氧化的物質(zhì)是_____（填化學(xué)式），作為氧化劑的物質(zhì)是___（填化學(xué)式）；若反應(yīng)中生成1 mol N2，則轉(zhuǎn)移電子____mol。
②NO→NO2的顏色變化是_____________________。
③NO2→HNO3氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為__________。
（4）工業(yè)生產(chǎn)中利用氨水吸收SO2和NO2，原理如下圖所示：
NO2被吸收過程的離子方程式是____________。
【答案】 N2O5 氧化性 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2 + 2NH3↑+2H2O A 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O CO NO 4 無色氣體變化為紅棕色氣體 1:2 2NO2 + 4(NH4)2SO3 == N2 + 4(NH4)2SO4
輕，收集方法只能用向下排空氣法收集，導(dǎo)氣管位置短進(jìn)長(zhǎng)出：。④氨氣催化氧化的化學(xué)方程式為4NH3 +5O2 4NO+6H2O。（3）①2NO+2CON2+2CO2中碳元素化合價(jià)從+2價(jià)升高到+4價(jià)，因此該反應(yīng)中，被氧化的物質(zhì)是CO，氮元素化合價(jià)從+2價(jià)降低到0價(jià)，作為氧化劑的物質(zhì)是NO；若反應(yīng)中生成1 molN2，則轉(zhuǎn)移電子4mol。②NO→NO2的顏色變化是無色氣體變化為紅棕色氣體。③根據(jù)方程式3NO2+H2O＝2HNO3+NO可知NO是還原產(chǎn)物，硝酸是氧化產(chǎn)物，則氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:2。（4）反應(yīng)物是亞硫酸銨、二氧化氮，生成物是硫酸銨和氮?dú)?，則NO2被吸收過程的離子方程式是2NO2+4(NH4)2SO3＝N2+4(NH4)2SO4。
34．（2018屆陜西省西安市長(zhǎng)安區(qū)高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）已知硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4FeSO46H2O]俗稱莫爾鹽，其摩爾質(zhì)量為392 g/mol，可溶于水，在100℃~ 110 ℃時(shí)分解。為探究其化學(xué)組成，甲乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.探究莫爾鹽晶體加熱時(shí)的分解產(chǎn)物。
（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅，由此可知分解產(chǎn)物中有_____________。
（2）乙同學(xué)認(rèn)為莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中還含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。為驗(yàn)證產(chǎn)物的存在，用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，裝置依次連接的合理順序?yàn)锳→H→__________________________→G
②證明含有SO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________。
II.為測(cè)硫酸亞鐵銨純度,稱取m g 莫爾鹽樣品，配成500 mL溶液。甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。
甲方案：取25.00mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000mol?L-1的酸性K2Cr2O7溶液分三次進(jìn)行滴定。
乙方案：(通過NH4+測(cè)定)設(shè)計(jì)裝置如下圖所示。取25.00 mL樣品溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。
（1）滴定過程中，酸性K2Cr2O7溶液應(yīng)裝在_____________滴定管中。甲方案中的離子方程式為______________。
（2）乙方案中量氣管中最佳試劑是______（填字母）。
a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CC14
（3）乙方案中收集完氣體并恢復(fù)至室溫，讀數(shù)前應(yīng)進(jìn)行的操作是______________________________。
（4）若測(cè)得NH3(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為VL，則硫酸亞鐵銨純度為___________。(用含V、m的式子表示)
【答案】 NH3 F→D→E F中出現(xiàn)白色沉淀 酸式 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移動(dòng)量氣管（滴定管），使左右兩邊液面相平 175 V/m100%或392V2044.8m100%
【解析】I.（1）裝置B中的堿石灰吸收分解產(chǎn)生的酸性氣體，裝置C中酚酞溶液變紅，根據(jù)莫爾鹽的組成，則莫爾鹽受熱的分解產(chǎn)物中有NH3。
①根據(jù)上述分析，裝置的合理連接順序?yàn)锳→H→F→D→E→G。
②證明含有SO3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：裝置F中出現(xiàn)白色沉淀。
II.（1）酸性K2Cr2O7溶液具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中。Cr2O72-將Fe2+氧化成Fe3+，自身被還原成Cr3+，1molCr2O72-參與反應(yīng)得到6mol電子，1molFe2+參與反應(yīng)失去1mol電子，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，甲方案中的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
（2）根據(jù)乙方案的裝置，硫酸亞鐵銨溶液與CaO反應(yīng)產(chǎn)生NH3，用堿石灰除去NH3中的H2O（g），用量氣法量取NH3的體積。a項(xiàng)，由于NH3極易溶于水，水能吸收NH3；b項(xiàng)，由于NH3極易溶于水且其水溶液呈堿性，飽和NaHCO3溶液吸收NH3；c項(xiàng)，NH3難溶于CCl4，不吸收NH3；量氣管中最佳試劑為CCl4，答案選c。
（3）用量氣體的體積進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)時(shí)，還需要測(cè)量溫度和壓強(qiáng)，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束要恢復(fù)到室溫，使氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓。乙方案中收集完氣體并恢復(fù)至室溫，讀數(shù)前應(yīng)進(jìn)行的操作是：上下移動(dòng)量氣管（滴定管），使左右兩邊液面相平。
（4）根據(jù)N守恒，25.00mL樣品中n[（NH4）2SO4FeSO46H2O]=12n（NH3）=V44.8mol，500mL溶液中n[（NH4）2SO4FeSO46H2O]=V44.8mol500mL25.00mL=20V44.8mol，m[（NH4）2SO4FeSO46H2O]=20V44.8mol392g/mol=392V2044.8g，則硫酸亞鐵銨純度為392V2044.8m100%=175Vm100%。
35．（2018屆湖南省益陽市高三4月調(diào)研考試）納米CaCO3作為工業(yè)上重要的無機(jī)填充材料,廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、油墨和造紙等行業(yè)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下列裝置模擬工業(yè)制備納米CaCO3.
請(qǐng)回答下列問題:
（1）儀器甲的名稱是________,在該實(shí)驗(yàn)中,其作用是_____.
（2）將上述接口連接順序補(bǔ)充完整:a ；b ；d 。__________
（3）裝置D中選擇的試劑是__________(填序號(hào),下同),裝置E中選擇的試劑是__________
①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③無水CaCl2固體 ④堿石灰
（4）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________
（5）隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀且逐漸增多,但一段時(shí)間后,白色沉淀逐漸減少,其可能的原因?yàn)開______(結(jié)合化學(xué)用語解釋)。
（6）當(dāng)生成5g沉淀時(shí),理論上消耗兩種氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的總體積可能為_________
（7）已知:常溫下，Ksp(CaCO3)=2.810-9,Ksp(CaSO3)=1.410-7。向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3,若使CaCO3向CaSO3轉(zhuǎn)化,則該混合液中c(SO32-)/c(CO32-)的值(x)的取值范圍為__________。
【答案】 干燥管 防止倒吸 fge、c、h ② ③ Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+ CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水 3.36L、7.84L x>50
【解析】根據(jù)裝置圖及使用的試劑可知，A是生成二氧化碳的裝置；B是生成氨氣的裝置；C是生成碳酸鈣沉淀的裝置；生成的二氧化碳中混有氯化氫，可以通過D裝置除去，E裝置可以防止未反應(yīng)的氨氣污染空氣。
(1)根據(jù)圖示，儀器甲為干燥管，在該實(shí)驗(yàn)中，干燥管可以防止三頸燒瓶中氣體的壓強(qiáng)變化引起的倒吸，故答案為：干燥管；防止倒吸；
(2)根據(jù)上述分析，生成的二氧化碳和氨氣通入C中反應(yīng)生成碳酸鈣，通過D除去二氧化碳中的氯化氫，尾氣用E吸收，上述接口連接順序?yàn)?a→f→g→e；b→c；d →h，故答案為：f→g→e；c；h；
(3)裝置D是除去二氧化碳中的氯化氫，可以選擇飽和NaHCO3溶液，裝置E是吸收未反應(yīng)的氨氣，可以選用無水CaCl2固體，故答案為：②；③；
(4)裝置C中氯化鈣和氨氣、二氧化碳反應(yīng)生成氯化銨和碳酸鈣，反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+，故答案為：Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+；
(5)碳酸鈣能夠被過量的二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈣，CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水，因此隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產(chǎn)生白色沉淀且逐漸增多，但一段時(shí)間后，白色沉淀逐漸減少，故答案為：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水；
(6)n(CaCl2)=0.2L0.5 mol/L=0.1mol，5g碳酸鈣沉淀的物質(zhì)的量==0.05mol，根據(jù)Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+可知，當(dāng)氯化鈣過量，消耗氨氣0.1mol，二氧化碳0.05mol，共消耗氣體0.15mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=0.15mol22.4L/mol=3.36L；但通入的氣體過量將生成的部分碳酸鈣溶解，則生成0.1mol碳酸鈣消耗氨氣0.2mol，二氧化碳0.1mol，溶解0.05mol碳酸鈣需要消耗0.05mol二氧化碳，共消耗氣體0.35mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積=0.35mol22.4L/mol=7.84L，故答案為：3.36L、7.84L；
(7)向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3，若使CaCO3向CaSO3轉(zhuǎn)化需要滿足c(SO32-) c(Ca2+)＞Ksp(CaSO3)，即c(SO32-)＞Ksp(CaSO3)，則＞==50。
36．（2018屆寧夏吳忠市高三下學(xué)期高考模擬聯(lián)考）某研究小組利用氮?dú)?、氧化鋁和活性炭制取氮化鋁，設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置。
請(qǐng)回答：
（1）圖1中用飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液加熱制取氮?dú)猓撾x子方程式為____________________。
（2）按要求連接好實(shí)驗(yàn)裝置后，接下來首先進(jìn)行的操作是______________________________。
（3）導(dǎo)管A的作用是_______________________________。
（4）圖1裝置中各儀器導(dǎo)管口連接的順序是（可重復(fù)使用，用小寫字母a→f填寫）：____
（5）反應(yīng)結(jié)束后，某同學(xué)用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來測(cè)定氮化鋁樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）。
①氮化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氮?dú)饣瘜W(xué)反應(yīng)方程式為__________________________。
②集氣瓶中的苯的作用是_________________________；集氣瓶中的液體沒有裝滿，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得NH3的體積將___________________________（填“偏大”“偏 小”或“不變”）。
③若實(shí)驗(yàn)中稱取氮化鋁樣品的質(zhì)量為8.2g，測(cè)得氨氣的體積2.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________________（保留3位有效數(shù)字）
【答案】 NO2-+NH4+2H2O+N2↑ 檢查裝置的氣密性 平衡分液漏斗與燒瓶之間的壓強(qiáng)，使NaNO2飽和溶液順利滴下 a-e-d-g-f-c-b(或b-c) -g-f AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑ 防止氨氣溶于水 不變 62.5%
(3)導(dǎo)管A的作用是平衡分液漏斗與燒瓶之間的壓強(qiáng)，使NaNO2飽和溶液順利滴下；
(4)用飽和NaNO2溶液與NH4Cl溶液加熱制取氮?dú)馀c氧化鋁反應(yīng)，因氮化鋁易水解，故流程中應(yīng)注意無水，則氮?dú)鈴腶經(jīng)濃硫酸干燥，為干燥充分，導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出，連接e、d，為干燥充分，可再連接一個(gè)干燥管，gf，在玻璃管中反應(yīng)，故連接bc，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，最后連接一個(gè)干燥管gf；
(5)①氮化鋁與過量的NaOH溶液反應(yīng)生成氨氣化學(xué)反應(yīng)方程式為：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑；
②因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，所以廣口瓶的水面上應(yīng)加一層苯，來將氣體和水隔絕，廣口瓶中的氣壓之所以會(huì)增大，是因?yàn)橛邪睔膺M(jìn)入，所以無論廣口瓶中是否有空氣，進(jìn)入瓶中氨氣的體積都等于排進(jìn)量筒中水的體積，所以不受影響；
③氨氣的體積為2.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則n(氨氣)= =0.125mol，所以氮化鋁的物質(zhì)的量是0.125mol，質(zhì)量是0.125mol41g/mol=5.125g，所以氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100%=62.5%。
37．（2018屆山西省晉城市高三上學(xué)期第一次模擬考試）氨基甲酸銨是一種重要化工產(chǎn)品，常溫時(shí)，為白色晶體或粉末，易溶于水，難溶于CCl4，59℃時(shí)分解為氨及二氧化碳，其制備原理：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)△H=-272kJmol-1。某化學(xué)興趣小組利用下圖實(shí)驗(yàn)裝置(部分固定裝置已省略)模擬制備NH2COONH4。試回答下列問題：
（1）儀器組裝完畢后，首先應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________________。
（2）裝置A用于實(shí)驗(yàn)室制取NH2COONH4的原料氣體之一，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
（3）裝置F中試劑的名稱為_________，裝置G的作用為________________。
（4）為提高原料氣的利用率，應(yīng)控制裝置C和E中最佳鼓泡速率比為____________，裝置D采用冰水浴的原因?yàn)開____________________________________________________。
（5）生成的氨基甲酸銨懸浮于CCl4中，下列操作可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分離的是_________。
（6）實(shí)驗(yàn)裝置中存在明顯不足之處的是______________，有同學(xué)認(rèn)為裝置H、G和F組成的裝置過于復(fù)雜可簡(jiǎn)化，請(qǐng)簡(jiǎn)述該方法：__________________________。
【答案】 檢查裝置氣密性 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 濃硫酸 除去CO2中混有的HCl雜質(zhì) 2∶1 降低溫度,有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(或降低溫度,防止因反應(yīng)放熱造成NH2COONH4分解) C 缺少尾氣處理裝置 采用干冰升華直接制取純凈干燥的CO2
【解析】(1). 儀器組裝完畢后必須先檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置氣密性；
(2). 裝置A是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；
(3). 裝置H、G和F分別為CO2的制取、凈化和干燥裝置，裝置F中盛裝的試劑是濃硫酸，裝置G中盛裝的是飽和NaHCO3溶液，作用是除去CO2中混有的HCl雜質(zhì)，故答案為：濃硫酸；除去CO2中混有的HCl雜質(zhì)；
(4) .由反應(yīng)方程式2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)可知，NH3和CO2的最佳鼓泡速率比為2:1，制取NH2COONH4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，裝置D采用冰水浴可以降低溫度，有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，并可以防止溫度過高，使NH2COONH4分解，故答案為：2∶1；降低溫度，有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(或降低溫度,防止因反應(yīng)放熱造成NH2COONH4分解)；
(5). 氨基甲酸銨固體難溶于CCl4，通過過濾操作可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分離，故答案選：C；
(6). 因尾氣中含有氨氣等有害氣體，必須進(jìn)行處理后才能排放，防止污染空氣，利用干冰易升華的特點(diǎn)，可以直接制取純凈干燥的二氧化碳，故答案為：缺少尾氣處理裝置；采用干冰升華直接制取純凈干燥的CO2。
38．（2018屆遼寧省凌源市高三2月抽考）碘化鈉用作甲狀腺腫瘤防治劑、祛痰劑和利尿劑，食品添加劑、感光劑等。實(shí)驗(yàn)室用NaOH、單質(zhì)碘和水合肼(N2H4H2O)為原料可制備碘化鈉?；卮鹣铝袉栴}：
（1）水合肼的制備
有關(guān)反應(yīng)原理為：NaClO+2NH3=N2H4H2O+NaCl。
①用下圖裝置制取水合肼，其連接順序?yàn)開________(按氣流方向，用小寫字母表示)。
②裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________，裝置D的作用是__________________。
（2）碘化鈉的制備
步驟一：向三口燒瓶中加入8.2gNaOH及30mL水，攪拌冷卻，加入25.4g單質(zhì)碘，開動(dòng)磁力攪拌器，保持60~70℃至反應(yīng)充分;
步驟二：繼續(xù)加入稍過量的N2H4H2O(水合肼)，還原NaIO和NaIO3，得NaI溶液粗品，同時(shí)釋放一種空氣中的某氣體；
步耀三：向上述反應(yīng)液中加入1.0g活性炭，煮沸半小時(shí)，然后將溶液與活性炭分離;
步驟四：將步驟三分離出的溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得產(chǎn)品24.3g。
①步驟一反應(yīng)溫度不宜超過70℃的原因是________________________;該步驟反應(yīng)完全的現(xiàn)象是_______________________________。
②步驟二中IO-參與反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
③步驟三“將溶液與活性炭分離”的方法是_____________________________。
④本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為_________。
【答案】 defabc(ef順序可互換) CaO+NH3H2O=NH3↑+Ca(OH)2 防止倒吸或安全瓶 防止碘升華 無固體殘留且溶液呈無色 2IO-+N2H4=N2↑+2I-+2H2O 趁熱過濾 81%
【解析】（1）由反應(yīng)原理NaClO+2NH3=N2H4H2O+NaCl可知，要制取水合肼，可以先制備氨氣，然后將氨氣通入次氯酸鈉溶液中進(jìn)行反應(yīng)，多余的氨氣可以用水吸收，實(shí)驗(yàn)中要注意防止倒吸。①用下圖裝置制取水合肼，其連接順序?yàn)閐efabc(ef順序可互換)。
②裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+NH3H2O=NH3↑+Ca(OH)2
2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題25 NH3的工業(yè)制備及實(shí)驗(yàn)室制法練習(xí).doc
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