在实验室采用如图所示装置进行气体的制备、收集、尾气处理,合理的是
A . 用氢氧化钙与氯化铵制备氨气 B . 用浓硝酸与铝制备二氧化氮
C . 用二氧化锰与浓盐酸制备氯气 D . 用 70% 浓硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫
D
【详解】
A .用氢氧化钙和氯化铵制备氨气时,氢氧化钙和氯化铵均为固体,故不采用该装置,故 A 错误;
B .常温下,铝的表面被浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层膜会阻止酸与内层金属的进一步反应,故不能用浓硝酸与铝制备二氧化氮,故 B 错误;
C .二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制备氯气,常温下不反应,故 C 错误;
D .浓硫酸与亚硫酸钠反应的化学方程式为: H 2 SO 4 +Na 2 SO 3 =Na 2 SO 4 +H 2 O+SO 2 ↑ ,二氧化硫密度比空气大且不与空气反应,故可采用向上排空气法收集,当集气瓶中收集满二氧化硫后,多余的二氧化硫会被氢氧化钠溶液吸收,故该装置可以用于 70% 浓硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫,故 D 正确;
答案选 D 。
氨:
NH3的电子式为,结构式为
,氨分子的结构为三角锥形,N原子位于锥顶,三个H原子位于锥底,键角107°18′,是极性分子。 分子结构为:
氨的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
氨是无色、有刺激性气味的气体,比空气轻;氨易液化,在常压下冷却或常温下加压,气态氨转化为无色的液态氨,同时放出大量热。液态氨气化时要吸收大量的热,使周围的温度急剧下降;氨气极易溶于水,在常温、常压下,1体积水中能溶解约700体积的氨气(因此,氨气可进行喷泉实验);氨对人的眼、鼻、喉等粘膜有刺激作用,若不慎接触过多的氨而出现病症,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛。
2.化学性质:
(1)与水反应,,氨的水溶液叫做氨水。在氨水中所含的微粒有:
氨水具有碱的通性,如能使无色酚酞溶液变红。
(2)与酸反应生成铵盐反应实质为:
反应原理拓展NH3分子中N原子有一对孤电子,能够跟有空轨道的H+形成配位键:
(3)具有还原性 (工业制HNO3的基础反应)
(Cl2过量)
(NH3过量,可用于检验Cl2瓶是否漏气)
(实验室制N2)
(治理氮氧化物污染)
(4)与CO2反应制尿素
(5)配合反应
的比较:
氨的结构与性质的关系总结:
氨的用途:
(1)氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。
(2)氨也是有机合成工业(如制尿素、合成纤维、染料等)上的常用原料。
(3)氨还可用作制冷剂。
对实验室制氨气常见问题的解释:
l.制取氨气时为什么用的铵盐一般是氯化铵而不是硝铵、硫铵或碳铵实验室制氨气用固体混合反应,加热时反应速率显著增大。因为
在加热时可能发生爆炸性的分解反应:
,若用硝铵代替,在制氨气过程中可能会发生危险;因为碳铵受热极易分解出CO2:,使生成的NH3中混有较多CO2杂质,故不用碳铵;若用硫铵,由于反应时生成
,易使反应混合物结块,产生的氨气不易逸出。故制NH3时选用
。
2.不用铵盐与强碱反应能否制取氨气能。
①加热浓度在20%以上的浓氨水,若浓度不够可加人适量固体和生石灰(CaO)或烧碱:
②将浓氨水滴入盛有固体烧碱或生石灰(CaO)的烧瓶中,使平衡右移,放出
,且NaOH、CaO溶于水均放热,可降低
,在水中的溶解度。
③将溶于水或使尿素在碱性条件下水解。
3.为什么制NH3用Ca(OH)2而不用NaOH ①固体NaOH易吸湿结块,不易与铵盐混合充分而反应;②在加热条件下,NaOH易腐蚀玻璃仪器。
4.制NH3的装置有哪些注意事项
①收集装置和发生装置的试管和导管必须是干燥的,因为氨气易溶于水;
②发生装置的试管口略向下倾斜,以免生成的水倒流使试管炸裂;
③导管应插入收集装置的底部,以排尽装置中的空气;
④收集NH3的试管口塞一团棉花,作用是防止NH3与空气形成对流,使收集的NH3较纯,还可防止NH3逸散到空气中。
5.用什么方法收集NH3只能用向下排空气法,因为NH3极易溶于水,密度又比空气小。
6.怎样收集干燥的NH3将NH3通过盛有碱石灰或固体NaOH的干燥管,但不能选用浓、无水
等作干燥剂,因为它们均能与NH3发生反应。
7.怎样检验NH3已充满试管把湿润的红色石蕊试纸放在试管口处,若试纸变蓝,则NH3已充满;把蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口,若产生大量白烟,则NH3已充满。
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