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关于氨气的常见实验题型的剖析
NH
3
是中学化学最重要的化合物之一，不仅仅是
因为
NH
3
是实验室常制备的气体，<
/p>
更重要的是围绕
NH
3
< br>可以设计出许多很好的实验，这些实验不仅可以考查学生的
基本实验素质，
还可以考查学生的实验创新能力。
所以说，
在
实验题设计的时候，
NH
3
实属很好的
选择对象。
下面笔者将高考中曾经出现过的有关
NH
3
的实验题进行详细地剖析，通过分析和
比较，以期对学生在理解
NH
3
的实验题及其实验创新题时有所启发。
一、实验题型<
/p>
1
—氨气的制备
1.
【<
/p>
例题
】
I.
合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
写出氨的两种
重要用途
。
II.
实验室制备氨气，下列方法中适宜选用的是
。
①
固态氯化铵加热分解
②
固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③
氯化铵溶液与
氢氧化钠溶液共热
④
固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III.
为了在实验室利用工业原料制备少量氨气，有人设计
了如下装置（图中夹
持装置均已略去）。
[
实验操作
]
① 检查实验装置的气密性后，关闭弹簧夹
a
< br>、
b
、
c
、
d
、
e
。
在
A
中加入锌粒，
向长颈漏斗注入一定
量稀硫酸。打开弹簧夹
c
、
d
、
e
，则
A
中有氢气发生。在
F
出口处收集氢气并检验其纯度
。
② 关闭弹簧夹
c
，取下截去底部的细口瓶
C
，打开弹簧夹
a
，将氢气经导管
B
验
纯后点燃，然后立即罩上无底细口瓶
C
，塞
紧瓶塞，如图所示。氢气继续在瓶内
燃烧，几分钟后火焰熄灭。
③ 用酒精灯加热反应管
E
，继续通氢
气，待无底细口瓶
C
内水位下降到液面保
持不变时，打开弹簧夹
b
，无底细口瓶
C
内气体经
D
进入反应管
E
，片刻后
F
中
的溶液变红。
回答下列问题：
（
< br>1
）检验氢气纯度的目的
是
。
<
/p>
（
2
）
C
瓶内水位下降到液面保持不变时，
A
装置内发
生的现象是
，
防止了实验装置中压强过大。
此时再打开弹簧夹
b
的原因是
，
C
瓶内气体的成份是
。
（
3
）在步骤③中，先加热铁触媒的原因
是
。反应管
E
中发生反应的化学
方程式是
。
【剖析】
I.
氨的用途比较广泛，如
制化肥、硝酸、铵盐、纯碱以及在有机合成
工业中制合成纤维、塑料、染料、尿素等。其
中制化肥、硝酸是较重要的两种用
途。
II.
实验室制备氨气可选用②④。对于②，向固体
NaOH
中滴加浓氨水，
NaOH
溶
于水会放出大量的热，使浓氨水分解出氨气。
<
/p>
III.
结合所给装置，操作①的目的在于排除
< br>B
、
C
装置外的其余装置内的空
气。
可通过检验
H
2
< br>纯度的方法来证明空气是否被排净，以保证实验的安全。
操作②的目的在于让无底细口瓶
C
内空气中的
O
2
与
H
2
反应掉，从而提供
N
2
。
对于操作③，先加热反应管
E
中铁触媒的原因是铁触媒在较高温度时活
性
增大，以便加快氨合成的反应速率。当
C
瓶内水位下降到液面保
持不变时，
A
装置可看到的现象是锌粒与稀硫酸脱离，
不再产生氢气，
防止了实验装置中压强
过大。此
时打开弹簧夹
b
，锌粒与稀硫酸接触，产生氢气。这样一方面能
使无底
细口瓶
C
内的
< br>N
2
、
H
2
经
D
干燥后进入反应管
E
内发生反应，
另一方面尽量增大氢
气的浓度以提高氮气的转化率。
答案：
I.
制化肥、制硝酸
II.
②④
III.
（
1
）
排除空气，保证
安全
（
2
）锌粒与酸脱离
尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化
率
N
2
、
H
2
（
3
）铁触
媒在较高温度时活性增大，加快合成氨的反应速
率
N
2
+
3H
2
2NH
3
。
2.
【延
伸例题】
氨气的制备是很简单也是很重要的实验，
按照实验室制
备氨气的
装置和原理，
和实验室制备氨气的装置和原理相似，<
/p>
有以下常见的氨气的制备方
法。
例如：下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（
）
.
A
B
C
D
【剖析】
NH
4
C
I
固体受热分解生成
NH
3
和
HCI
，
而当温度降低
时，
NH
3
和
HCI
又重新化合成固体
NH
4
CI
，气体进入干燥管的机会不多，
A
项错误；向
CaO
中滴
加浓氨水，
CaO
遇水生成
Ca(O
H)
2
，同时放出大量热量，使浓氨水分解出氨气，
B
项正确；固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出
，以免
损坏试管，
C
项错误；对于
D
项，浓氨水加热制取
NH
3
的方法和试剂都是正确的。
本题答案为
A
、
C
项。
二、实验题型
2
—氨气的水溶性和碱性
1.
【例题】
制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。
图
1
图
2 <
/p>
（
1
）写出实验室制取氨气的化学方程<
/p>
式
。
（
2
）收集氨气应使用
法，要得到干燥的氨气可选
用
做干燥剂。
（
3
）用图
1
装置进行喷泉实验，上部
烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作
是
。该实验的原理
是
。
（
4
）如果只提供如图
2
的装置，请说明引发喷泉的方
法。
。
【剖析】
喷泉实验是一类很具有创新性的实验，
开放程度高，
考查面较为
广泛，
氨气的喷泉实验是其中最重要的实验之一，
而设计氨气的
喷泉实验是建立在氨气的水溶性和碱性的基础
之上的。
（
1
）实验室常用
N
H
4
CI
与
C
a(OH)
2
混合加热来制
NH
3
。
（
2
）由于
NH
3
易溶于水，又密度比空气小，只能用瓶口向下
排空气法收集；干燥
NH
3
可选用碱石灰。
（
3
）用挤入法，利用
NH
3
极易溶于水的性质，使较多量
NH
3
溶于少量水中，气体
量急剧减少，体积不变，烧瓶内压强必减小。故打开止水夹后，烧杯中水面上的
大气压强
将水压入烧瓶，形成喷泉。
（
4
）要形成喷泉，必须解决两个问题，一是
NH
3
必须与水接触，二是造成足够
的压强差。本题利用气体热胀
冷缩原理，打开止水夹，用手（或热毛巾等）捂住
烧瓶，
NH<
/p>
3
受热膨胀，赶出玻璃导管中的空气和水，
NH
3
与水接触溶解，即发生喷
泉。
答案：
（
1
）
2NH
4
CI+Ca(OH)
2
2NH
3
↑+CaCI
2
+2H
2
O
< br>（
2
）向下排空气
碱石灰
（
3
）
打开止水夹，挤出胶头滴管中的水
NH
3
极
易溶解于水，致使烧瓶内
气体压强迅速减小
（
4
）
打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，
NH
< br>3
受热膨胀，赶出玻璃导
管内的空气和水，
NH
3
与水接触，即发生喷泉。
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