Question

（13分）某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性，以NH₃为例设计了如下图实验（夹持设备略去） 

I．检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II，点燃酒精灯，铜丝红热后打开分液漏斗的活塞，A中气体进入B中时不断通入空气，反应一段时间后熄灭酒精灯。

II．当D中有明显现象时关闭弹簧夹II；打开弹簧夹I

（1）能证明有氨气产生的现象是                          ；氨分子电子式为            。

（2）C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为        反应（填“吸热”或“放热”）NH₃在

C中反应的化学方程式为                                                         。

（3）D中产生红棕色气体和白烟，产生白烟的化学方程式为：                            

（4）F中也产生大量白烟，写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH₃):n(Cl₂)              

（5）用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH₃气体的原因                         ，比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K₁和三颈瓶中溶液的平衡常数K₂大小关系，K₁   K₂(填“<”“=”“>”)。

Answer

（13分）

（1）A中湿润的红色石蕊试纸变蓝；                        (2分)

（2）放热 ，  4NH3 +5O2  4NO + 6H2O，2NH3 +3CuO 3Cu +N2+ 3H2O                      （3分）

（3）HNO3 + NH3 = NH4NO3                                                                  （2分）

（4）8:3                                                    （2分）

（5）NH3  +  H2ONH3.H2ONH4+  +  OH-  △H ﹤0，氢氧化钠使c(OH-)增大，平衡逆向移动，同时氢氧化钠溶于水放出大量热，也使平衡逆向移动，产生大量氨气； （2分）  

K1小于K2          （2分） 

【解析】

试题分析：（1）氨气溶于水显碱性可以使红色石蕊试纸变蓝，所以A中湿润的红色石蕊试纸变蓝能证明有氨气产生，氨分子电子式为；

（2）说明反应放热为铜丝继续保持保持红热，该反应为4NH3 +5O2  4NO + 6H2O，2NH3 +3CuO 3Cu +N2+ 3H2O；

（3）D白烟主要是HNO3和NH3反应生成的NH4NO3，所以产生白烟的化学方程式为HNO3 + NH3 = NH4NO3；

（4）F中发生反应3Cl2+8NH3=6NH4CL+N2，则反应物的物质的量之比n(NH3):n(Cl2)为8:3；

（5）A中存在化学平衡NH3  +  H2ONH3.H2ONH4+  +  OH-  △H ﹤0，氢氧化钠使c(OH-)增大，平衡逆向移动，同时氢氧化钠溶水放出大量热，也使平衡逆向移动，所以能产生大量NH3气体；化学平衡常数K的大小只有温度决定，三颈瓶中氢氧化钠溶于水放出大量热，溶液温度升高，故K1小于K2。

考点：氮族元素；化学反应平衡