Question

实验室常用氯化铵与氢氧化钙的固体混合加热制取氨气，实验室提供的有关装置见下表：

气体发生装置	a	b	c
气体收集装置			水

完成下列填空：

（1）从上图中选择实验室制取氨气的发生装置_____（选填编号）、收集装置____（选填编号）。

（2）用注射器收集50 mL纯净的氨气，然后再抽取10 mL滴有酚酞试液的蒸馏水，并用橡皮塞封闭针头。充分振荡后注射器内_______（选填“有”“无”）气体剩余，液体呈___色，用化学方程式解释液体颜色变化的原因_____________________。

（3）工业合成氨的简易流程如下：

通过循环Ⅰ可利用的气态物质是_______

a．催化剂       b．只有N₂ c．只有H₂      d．N₂和H₂  

（4）将 CO₂通入到氨化的饱和食盐水中制备NaHCO₃固体，反应的化学方程式__________。

（5）NH₃、PH₃、AsH₃三种氢化物热稳定性由强到弱的顺序是_______，理由是___________。

（6）工业上用氨水吸收SO₂尾气，最终得到化肥 (NH₄)₂SO₄。(NH₄)₂SO₄溶液呈_______性，用离子方程式解释原因__________________；该溶液中存在多种守恒，用离子浓度表示其中一种守恒关系________________________。

Answer

b ① 无 红 NH3+H2ONH3•H2ONH4+ + OH- d NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3 ↓ + NH4Cl NH3 >PH3>AsH3 理由：N、P、As原子半径依次增大，使得N-H、P-H、As-H键长依次增长，热稳定性逐渐减弱 酸 NH4+ + H2O NH3 •H2O + H+ 任意写一种：

电荷守恒为：c(NH4+)+ c(H+)=2 c(SO42-)+ c(OH-)或者物料守恒为：2 c(SO42-)= c(NH4+)+ c(NH3•H2O)或者质子守恒：c(H+)= c(OH-)+ c(NH3•H2O)

【解析】（1）依据反应原理2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O，可知制备氨气反应物状态为固体与固体，反应条件为加热，所以应选择装置b制备；
氨气密度小于空气密度，易溶于水，应采用向下排空气法收集，所以应选择装置①收集；故答案为：b；①；
（2）氨气极易溶于水，1体积水溶解700体积氨气，所以用100mL注射器收集了50mL纯净的氨气，然后再抽取10mL滴有酚酞试液的蒸馏水，并用橡皮塞封闭针头．充分振荡后，注射器内无气体剩余，氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离生成铵根离子与氢氧根离子使溶液显碱性，离子方程式为：NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-，所以遇到酚酞变红色，故答案为：无；红；NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-；
（3）N2、H2在高温高压的条件下反应生成NH3，由图可知：流程中可循环利用的物质，故答案为：d；
（4）将 CO2通入到氨化的饱和食盐水中，NaCl、CO2、NH3和H2O反应生成NaHCO3沉淀和氯化铵，反应化学方程式为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；N、P、As原子半径依次增大，使得N-H、P-H、As-H键长依次增长，热稳定性逐渐减弱，所以NH3、PH3、AsH3三种氢化物热稳定性由强到弱的顺序是NH3＞PH3＞AsH3；故答案为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；NH3＞PH3＞AsH3；N、P、As原子半径依次增大，使得N-H、P-H、As-H键长依次增长，热稳定性逐渐减弱；
（5）（NH4）2SO4溶液为强酸弱碱盐，由于铵根水解使溶液显酸性，水解方程式为：NH4++H2O=NH3•H2O+H+；溶液中存在电荷守恒和物料守恒，电荷守恒为：c(NH4+)+ c(H+)=2 c(SO42-)+ c(OH-)，物料守恒为：2 c(SO42-)= c(NH4+)+ c(NH3•H2O)
故答案为：酸；NH4++H2O=NH3•H2O+H+；电荷守恒为：c(NH4+)+ c(H+)=2 c(SO42-)+ c(OH-)或者物料守恒为：2 c(SO42-)= c(NH4+)+ c(NH3•H2O)。

点睛：本题考查了氨气的实验室制备、氨气合成与用途以及盐类水解原理，熟悉氨气实验室制备原理，熟悉氨气的性质是解题关键。本题的易错点是（5）中离子浓度的守恒关系的建立。