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题文
根据以下资料回答问题。
氨气在通常情况下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,水溶液为氨水,氨气能与硫酸反应生成硫酸铵。
(1)如图所示,将一支充满氨气的试管倒放在水槽中,可能观察到的现象是__________;产生这一现象的原因是____________。
(2)氨气能与硫酸反应生成硫酸铵,请写出该反应的文字表达式:_______________。
题型:问答题难度:中档来源:期中题
答案
(1)试管内的液体会迅速上升
因为氨气极易溶于水,使试管内气压减小 
(2)氨气+ 硫酸 → 硫酸铵
据魔方格专家权威分析,试题“根据以下资料回答问题。氨气在通常情况下是一种无色、有刺激性气..”主要考查你对  氨气的性质  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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氨气的性质
考点名称:氨气的性质
  • 定义:
       氨气,无机化合物,常温下为气体,无色有刺激性恶臭的气味,易溶于水,氨溶于水时,氨分子跟水分子通过氢键结合成一水合氨(NH3·H2O),一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水显弱碱性,能使酚酞溶液变红色。氨与酸作用得可到铵盐,氨气主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。

  • 氨气的物理性质:
    相对分子质量17.031
    氨气在标准状况下的密度为0.771g/L
    氨气极易溶于水,溶解度1:700
    熔点-77.7℃;沸点-33.5℃

    氨气的化学性质:
    (1)跟水反应
    氨在水中的反应可表示为:NH3+H2O=NH3·H2O
    氨水中存在三分子、三离子
    分子:NH3.NH3·H2O、H2O;
    离子:NH4+、OH-、H+;

    (2)跟酸反应
    NH3+HNO3==NH4NO3
    2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
    NH3+HCl===NH4Cl
    3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4
    NH3+CO2+H2O===NH4HCO3

    (3)在纯氧中燃烧
    4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O
    4NH3+5O2=催化剂加热=4NO+6H2O(氨气的催化氧化)

    (4)与碳的反应
    NH3+C=加热=HCN+H2↑(剧毒氰化氢)

    (5)与水、二氧化碳
    NH3+H2O+CO2==NH4HCO3
    该反应是侯氏制碱法的第一步,生成的碳酸氢铵与饱和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀,加热碳酸氢钠制得纯碱。
    此反应可逆,碳酸氢铵受热会分解
    NH4HCO3=(加热)=NH3+CO2+H2O

    (6)与氧化物反应
    3CuO+2NH3==加热==3Cu+3H2O+N2 这是一个氧化还原反应,也是实验室常用的临时制取氮气的方法,采用氨气与氧化铜供热,体现了氨气的还原性。

    铵盐的化学性质:
    (1)受热分解
    所有的铵盐加热后都能分解,其分解产物与对应的酸以及加热的温度有关。分解产物一般为氨和相应的酸。如果酸具有氧化性,则在加热条件下,氧化性酸和产物氨将进一步反应,使NH3氧化为N2或其氧化物:
    碳酸氢铵最易分解,分解温度为30℃:
    氯化铵受热分解成氨气和氯化氢。这两种气体在冷处相遇又可化合成氯化铵。这不是氯化铵的升华,而是它在不同条件下的两种化学反应:
    硝酸铵受热分解的产物随温度的不同而不同。加热温度较低时,分解生成硝酸和氨气: 温度再高时,产物又有不同;在更高的温度或撞击时还会因分解产物都呈气体而爆炸。
    硫酸铵要在较高的温度才分解成NH3和相应的硫酸。强热时,还伴随有氨被硫酸氧化的副反应,所以产物就比较复杂。

    (2)跟碱反应放出氨气
    实验室里就是利用此反应来制取氨,同时也利用这个性质来检验铵离子的存在。铵盐在工农业生产上有重要用途,大量的铵盐用作氮肥,如NH4HCO3.(NH4)2SO4.NH4NO3等。NH4NO3还是某些炸药的成分,NH4Cl用于制备干电池和染料工业,它也用于金属的焊接上,以除去金属表面的氧化物薄层。

  • 1. 喷泉实验
       在常温,常压下,一体积的水中能溶解700体积的氨。 在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),把实验装置装好后。打开橡皮管的夹子,挤压滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶。观察现象。 实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。
    2. 氨气检验
    方法一: 用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝证明有氨气。
    方法二: 用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近,产生白烟,证明有氨气。    
  • 固氮:
    (1)人工固氮
         工业上通常用H2和N2在催化剂、高温、高压下合成氨
         最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的GeorgeMarnellos和MichaelStoukides发明了一种合成氨的新方法(Science,2Oct.1998,P98)。在常压下,令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到570℃的以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中,用覆盖在固体电解质内外表面的多孔钯多晶薄膜的催化,转化为氨,转化率达到78%;对比:几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为10至15%!他们用在线气相色谱检测进出电解池的气体,用HCl吸收氨引起的pH变化估算氨的产率,证实提高氮的分压对提高转化率无效;升高电流和温度虽提高质子在SCY中的传递速度却因SCY导电率受温度限制,升温反而加速氨的分解。

    (2) 天然固氮
    ①大气固氮
    闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮,一次闪电能生成80~1500kg的一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远满足不了农业生产的需求。
    ②生物固氮
         豆科植物中寄生有根瘤菌,它含有氮酶,能使空气里的氮气转化为氨,再进一步转化为氮的化合物。固氮酶的作用可以简述如下:
         除豆科植物的根瘤菌外,还有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋杆菌、一些原核低等植物——固氮蓝藻、自生固氮菌体内都含有固氮酶,这些酶有固氮作用。这一类属自然固氮的生物固氮。

    注意事项:

         氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。氨的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生刺激和炎症。可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织,使病原微生物易于侵入,减弱人体对疾病的抵抗力。氨通常以气体形式吸入人体,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能。进入肺泡内的氨,少部分为二氧化碳所中和,余下被吸收至血液,少量的氨可随汗液、尿液或呼吸排出体外。氨气泄露氨气泄露短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能发生呼吸道刺激症状。若吸入的氨气过多,导致血液中氨浓度过高,就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止,危及生命。
        长期接触氨气,部分人可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状。
        室内空气中氨气主要来自建筑施工中使用的混泥土添加剂。添加剂中含有大量氨内物质,在墙体中随着温度、湿度等环境因素的变化而还原成氨气释放出来。
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