氨氣是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用.某興趣小組的同學(xué)為了探究氨氣的某些性質(zhì),進(jìn)行
一、氨氣是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用.某興趣小組的同學(xué)為了探究氨氣的某些性質(zhì),進(jìn)行
根據(jù)圖示信息可以看出,用的是向下排空氣法收集一試管氨氣,可知氨氣具有密度比空氣小的性質(zhì),把水?dāng)D入試管后會形成噴泉,說明試管內(nèi)壓強(qiáng)減小,而壓強(qiáng)減小的原因就是氨氣溶解在水中,可知氨氣具有易溶于水的性質(zhì).
故答為:氨氣密度比空氣??;氨氣易溶于水.
二、氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用.(1)①氮氣用于工業(yè)合成氨,寫出氮氣的電子式______;②NH3的穩(wěn)定性比PH
(1)①氮氣中N原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),存在N≡N,則氮氣的電子式為
,故答案為:
;????????????
②非金屬性N>P,則NH3的穩(wěn)定性比PH3強(qiáng),故答案為:強(qiáng);
(2)①濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙,發(fā)生HCl與氨氣的反應(yīng)生成氯化銨,該反應(yīng)為NH3+HCl═NH4Cl,故答案為:NH3+HCl═NH4Cl;???
②濃硫酸難揮發(fā),能與氨氣反應(yīng)生成硫酸鹽,則一段時間后濃硫酸的液滴中生成的白色固體為NH4HSO4或(NH4)2SO4,故答案為:NH4HSO4或(NH4)2SO4;
③FeSO4與堿反應(yīng)生成白色沉淀,發(fā)生反應(yīng)為Fe2++2NH3?H2O═Fe(OH)2↓+2NH4+,然后出現(xiàn)灰綠色沉淀,過一段時間后變成紅褐色,是因氫氧化亞鐵被氧化,發(fā)生反應(yīng)為4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3,
故答案為:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3;
(3)在一定條件下,向水體中加入適量NaOH可使NH3的脫除率增大,是因氨在水中存在平衡為NH3+H2O
?NH3?H2O
?NH4++OH-,加入NaOH后OH-濃度增大平衡逆向移動,故有利于氨的脫除,
故答案為:氨在水中存在平衡為NH3+H2O
?NH3?H2O
?NH4++OH-,加入NaOH后OH-濃度增大平衡逆向移動,故有利于氨的脫除;
(4)氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2),由質(zhì)量守恒定律可知還生成水,該反應(yīng)為2NH3+3O2
?微生物?
.
? 2HNO2+2H2O,由反應(yīng)可知,生成2molHNO2時轉(zhuǎn)移2mol×[3-(-3)]=12mol電子,則有0.3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時,生成亞硝酸0.3mol×
2
12 =0.05mol,其質(zhì)量為0.05mol×47g/mol=2.35?g,
故答案為:2NH3+3O2
?微生物?
.
? 2HNO2+2H2O;2.35.
三、氨氣在工業(yè)上的應(yīng)用有那些
氨作為一種重要的化工原料,應(yīng)用廣泛,各類冷庫。
氨氣大量用于制尿素、純堿、銨態(tài)氮肥以及硝酸,如制化肥、硝酸、銨鹽、純堿以及在有機(jī)合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料、尿素等。
四、氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用.(1)實驗室制氨氣的化學(xué)方程式是Ca(OH)2+2NH4Cl △ . CaCl2+2NH3↑+
(1)氯化銨與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(OH)2+2NH4Cl
??△??
.
? CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案為:Ca(OH)2+2NH4Cl
??△??
.
? CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)①氨氣與反應(yīng)生成固體氯化銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3+HCl=NH4Cl,故答案為:NH3+HCl=NH4Cl;
?②濃硫酸具有酸性,能夠與氨氣反應(yīng)生成硫酸銨或者硫酸氫銨,故答案為:NH4HSO4或(NH4)2SO4;
③氫氧化亞鐵具有強(qiáng)的還原性,易被空氣中的氧氣氧化,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸具有強(qiáng)的氧化性,能夠氧化亞硫酸氫根離子,反應(yīng)的離子方程式為:2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+;
故答案為:2NO2+4HSO3-=N2+4SO42-+4H+;
(4)因為用氮氣生產(chǎn)硝酸銨的每一步轉(zhuǎn)化率均為100%,依據(jù)反應(yīng)過程中氮原子個數(shù)守恒可知:N2→NH4NO3,
則:
N2 →NH4NO3,
28????? 80
28t??? m(NH4NO3)
解得:m(NH4NO3)=80t;
答:用28噸氮氣最多可以生產(chǎn)80噸硝酸銨.
五、氨氣既是一種工業(yè)產(chǎn)品,也是一種重要的工業(yè)原料.在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的用途.(1)工業(yè)合成氨是在_____
(1)工業(yè)合成氨是合成塔在其中完成氫氣和氮氣的反應(yīng);工業(yè)合成氨是可逆反應(yīng),
N2 +3H2
催化劑
加熱 ? 2NH3,
28???? 6
20t??? 3t
因為:
20
28 >
3
6 ,所以氮氣過量,如果氫氣完全反應(yīng),生成的氨氣為17t,
故答案為:合成塔;d;
(2)氮氣和氧氣的沸點不同,可采用先液化再蒸發(fā)的方法將兩者分離;氮氣不活潑而氧氣活潑,可以采用化學(xué)方法將氧氣耗盡,余下的即為氧氣,
故答案為:先液化再蒸發(fā);使炭在空氣中燃燒,耗盡氧氣,剩余的氣體通入過量的氫氧化鈉溶液中,得到氮氣;
(3)煤的氣化反應(yīng)的方程式為:C+H2O
?高溫?
.
? H2+CO,氣化過程中除得到氫氣外,另外一種燃料氣是一氧化碳,故答案為:CO;
(4)二氧化碳在水溶液中溶解度小,先通氨氣,使溶液呈堿性,有利于二氧化碳的溶解,“侯氏制堿法”的副產(chǎn)品氯化銨可作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的化肥,
故答案為:先通氨氣后通二氧化碳;NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3;NH4Cl.