Question

实验室采用下列方法制取NH₃：

①固体Ca(OH)₂与NH₄Cl共热。

②NH₄HCO₃固体中加NaOH固体(过量)，常温下即能产生NH₃；装置如图。

③NaOH固体中加入浓氨水。

④NH₄Cl浓溶液中加生石灰。

请回答下列问题：

(1)写出②方法制取氨气的化学方程式___________________________。

(2)说明③方法制取氨气的原理：_____________，为什么此法不加热？ __________。

(3)请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置________(写字母，要求使用仪器最少、合理)。

写出用NH₄Cl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：__________。

(4)某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是________(填字母)。

A．收集氨气的原理是向下排空气法

B．干燥管的作用是防止倒吸

C．当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满

D．该装置会形成红色喷泉

Answer

NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O 氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出 因为氢氧化钠溶于水产生大量的热 D CaO＋H2O=Ca(OH)2，消耗水并放热，Ca(OH)2和NH4Cl受热发生反应：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O D

【解析】

（1）碳酸氢铵与氢氧化钠固体反应生成碳酸钠和氨气、水；
（2）依据氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出解答；
（3）依据反应物状态和反应条件选择发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，氨气受热挥发，据此解答；

（4）A．氨气的密度小于空气密度，且和氧气不反应；
B．有缓冲作用的装置能防止倒吸；
C．氨水溶液呈碱性，碱遇酚酞试液变红色；
D．该装置不能形成红色喷泉。

(1)固体NH4HCO3与NaOH在常温下反应产生碳酸钠、水、氨气，反应的化学方程式为：NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O；

(2)在氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-，将氨水加入到固体NaOH中时，NaOH溶解电离产生OH-，电离平衡逆向移动，c(NH3·H2O)增大，化学平衡逆向移动，分解产生氨气，而且NaOH固体溶解放出热量，降低氨气在水中的溶解度，会加快一水合氨的分解作用，从而得到更多的氨气；

(3)④NH4Cl浓溶液中加生石灰，物质的状态为固体与液体混合制取气体，反应不需要加热，所以应选择装置D为发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，反应方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，氨气受热挥发，因此可以制取氨气；

(4)A.氨气的密度比空气小，在室温下与空气的成分不能反应，所以可以用向下排空气方法收集氨气，A正确；

B.干燥管由于容积较大而具有缓冲作用，因此能防止倒吸，B正确；

C.若氨气收集满，就会通过导气管进入到烧杯的水中，与烧杯内的水反应产生一水合氨，一水合氨电离产生OH-而使水显碱性，碱遇酚酞试液就变红色，C正确；

D.干燥管有缓冲作用，烧杯中液体不能进入烧瓶中，因而不能形成红色喷泉，D错误；

故合理选项是D。