Question

某探究学习小组的同学学习氨的性质以后，为了探究氨气的某些性质，设计并进行了以下实验：

（Ⅰ）NH₃的制取及收集

1.写出实验制取氨气的化学方程式             ；

2.收集氨气

（II）HCl的制取及收集

实验室通常以反应：2NaCl(晶体)+H₂SO₄(浓)Na₂SO₄ + 2HCl↑ 为原理来制取少量HCl气体，试据此分析并回答下列问题：

1．实验室制取HCl气体可选择下列装置中的（    ）

A．实验室制氧气的装置                  B．实验室制氢气的装置

C．实验室制二氧化碳的装置               D．实验室制氯气的装置

2．实验室制取HCl气体的反应原理遵循了以下化学反应规律中的（     ）

A．氧化还原反应原理

B．强酸制弱酸原理

C．难挥发性酸制取易挥发性酸

D．复分解反应原理

（III）验证氨气部分性质的探究实验：

为了同时进行氨气溶于水以及氨气与HCl的反应的探究，同学们设计了如下的实验装置图。首先在甲、乙两个干燥的圆底烧瓶中分别收集满了NH₃和HCl气体，然后再按如下图所示连接好各个装置（活塞a和b均处于关闭状态），并按以下步骤进行实验：

1.先挤压胶头滴管再打开活塞b，请你预测此时乙中可能观察到的现象是：        ______    。

发生反应的方程式为：                                。

2.待乙中观察到明显现象后立即关闭活塞b，并打开活塞a，又将可能观察到的实验现象是：                    。

Answer

(I)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；(II).D；CD；(III)白烟；NH3+HCl=NH4Cl；甲中有喷泉，溶液变红。

【解析】

试题分析：（Ⅰ）在实验室中用铵盐与碱共热制取NH3，化学方程式是2NH4Cl+ Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+2H2O；（II）由于在实验室制取HCl气体是用小颗粒的固体与液体在加热时发生反应制取，制取的气体溶于溶于水，所以制取装置是与实验室制氯气的装置相同的装置，选项D正确；该制取方法是利用复分解反应的规律，用难挥发性的硫酸制取容易挥发性的盐酸，故选项CD正确；（III）由于HCl极容易溶于水，当挤压胶头滴管时，HCl在水中溶解导致乙烧瓶的气压减小，当打开活塞b时，氨气由甲烧瓶进入乙烧瓶，二者发生反应NH3+HCl=NH4Cl，产生白色固体，因此会看到产生白烟；待乙中观察到明显现象后立即关闭活塞b，并打开活塞a，由于甲中气压减小，烧杯中的水在外界大气压强的作用下，沿导气管进入烧瓶中，形成喷泉现象，氨气的水溶液显碱性，因此水由于碱性而变为红色。

【考点定位】考查氨气、氯化氢的制取方法、性质及反应现象的判断的知识。

【名师点睛】氨气、氯化氢是中学化学中两种常见的气体，其制备原理、制备杂质、气体的净化、收集、验满、性质验证、尾气处理都是应该必须掌握的。一般情况下在实验室制取氨气可以用铵盐与碱共热制取，反应方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，由于是固体混合物加热制取气体，反应需要加热，微粒防止产生的水蒸气遇冷凝结为小水珠使试管炸裂，要使用试管作反应容器，试管口略向下倾斜；氨气是碱性气体，干燥时只能用碱石灰等碱性干燥剂，不能使用浓硫酸、无水氯化钙等干燥，氨气的检验方法可以利用湿润的红色石蕊试纸变为蓝色检验；也可以用一根洁净、干燥的玻璃棒沾浓盐酸靠近，产生白烟验证；氨气的密度比空气小，用向下排空气的方法收集；由于氨气是大气污染物，所以要进行尾气处理，可根据其在水中容易溶解的性质，用水作吸收试剂，注意防止倒吸现象的发生，一般是在导管末端安装一个倒扣的漏斗，使漏斗边缘紧贴水面或使用一个干燥管进行。制取氨气也可以利用浓氨水的不稳定性，加热浓氨水或将浓氨水加入到CaO、Ca(OH)2、NaOH固体的简易方法进行。在实验室制取氯化氢可以根据复分解反应的规律，用难挥发的酸制取易挥发的酸，用浓硫酸与固体NaCl混合加热制取，反应方程式是：2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑，由于NaCl是细小颗粒，浓硫酸是液体，反应需要加热，故反应在烧瓶中进行，浓硫酸通过分液漏斗加入，反应装置与氯气的制取装置相同，HCl是极容易溶于水密度比空气大的气体，HCl是酸性气体，可以使用酸性干燥剂浓硫酸干燥，用向上排空气的方法收集，可以用湿润的蓝色石蕊试纸变红检验，也可以用pH广泛试纸变为蓝色或沾浓氨气的玻璃棒靠近产生白烟检验；HCl也是极容易溶于水的气体，因此进行尾气处理时也要注意防止倒吸现象，方法与氨气相同。由于两种气体都极容易溶于水，因此都可以形成喷泉实验。