Question

【題目】已知MgCl2+6NH3MgCl2·6NH3該反應(yīng)具有極好的可逆吸、放氨特性。某課題組在實(shí)驗(yàn)室探究其特性，其中氨化(吸氨)過(guò)程裝置如圖，放氨過(guò)程實(shí)驗(yàn)裝置如圖。

己知：相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)見下表

請(qǐng)回答：

(1)實(shí)驗(yàn)室采用固固加熱的方式制備NH3，制備反應(yīng)的方程式為___________，虛框內(nèi)裝置的作用是___________，氨化過(guò)程采用冰水浴的原因可能是___________(填選項(xiàng)序號(hào)字母)。

A 氨化過(guò)程為吸熱反應(yīng)，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行

B 加快反應(yīng)速率

C 防止氨氣從溶液中揮發(fā)，提高氨氣利用率

D 增大六氨氯化鎂的溶解度

(2)利用MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2，其具體操作為______________________。

(3)提純MgCl2·6NH3操作中，下列洗滌劑最合適的是___________(填選項(xiàng)序號(hào)字母)。

A 冰濃氨水 B 乙二醇和水的混合液

C 氨氣飽和的甲醇溶液 D 氨氣飽和的乙二醇溶液

(4)進(jìn)行放氨實(shí)驗(yàn)時(shí)，三頸燒瓶加入1.97 g MgCl2·6NH3和燒堿的濃溶液，加熱，并不斷通入N2，通入N2目的是___________。通過(guò)觀察燒杯中現(xiàn)象的變化就可以監(jiān)控MgCl2·6NH3的放氨過(guò)程，若要判斷轉(zhuǎn)化率是否達(dá)到或超過(guò)90%，則燒杯中溶液可以是___________。

Answer 1

【答案】2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O 吸收尾氣或防倒吸，防止右側(cè)水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器 C 在HCl的氛圍中蒸干氯化鎂溶液 C 將裝置內(nèi)氨氣全部趕入右側(cè)吸收裝置 含少量甲基橙和0.054mol H+的強(qiáng)酸溶液)(或含少量酚酞和0.054mol一元弱酸溶液)

【解析】

(1)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣混合物的方法制備氨氣；根據(jù)氨氣的性質(zhì)、六氨氯化鎂的溶解性分析虛框內(nèi)裝置的作用；

(2) MgCl2易水解，制備無(wú)水MgCl2需要抑制MgCl2水解；

(3)根據(jù)MgCl2·6NH3的溶解性及甲醇、乙二醇的沸點(diǎn)分析；

(4) 通入N2可以將裝置內(nèi)氨氣全部趕入右側(cè)吸收裝置；根據(jù)酸堿中和反應(yīng)判斷轉(zhuǎn)化率是否達(dá)到或超過(guò)90%。

(1)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣混合物的方法制備氨氣，反應(yīng)方程式是2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ +2H2O；氨氣易溶于水，六氨氯化鎂易溶于水，虛框內(nèi)裝置的作用是吸收尾氣或防倒吸，干燥管防止右側(cè)水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器；A．氨化過(guò)程為吸熱反應(yīng)，降低溫度反應(yīng)逆向進(jìn)行，故不選； B．降低溫度減慢反應(yīng)速率，故不選B； C．氣體溶解度隨溫度降低而增大，冰水浴可以防止氨氣從溶液中揮發(fā)，提高氨氣利用率，故選C； D．降低溫度減小六氨氯化鎂的溶解度，故不選D。

(2) MgCl2易水解，為抑制MgCl2水解，所以在HCl的氛圍中蒸干氯化鎂溶液制備MgCl2固體；

(3) A．MgCl2·6NH3易溶于水，故不選A； B．MgCl2·6NH3易溶于水，故不選B；C．MgCl2·6NH3難溶于甲醇，且甲醇的沸點(diǎn)低，所以用氨氣飽和的甲醇溶液洗滌MgCl2·6NH3，故選C； D．MgCl2·6NH3難溶于乙二醇，乙二醇的沸點(diǎn)高，所以不用氨氣飽和的乙二醇溶液洗滌MgCl2·6NH3，故不選D。

(3) 通入N2可以將裝置內(nèi)氨氣全部趕入右側(cè)吸收裝置；1.97 g MgCl2·6NH3的物質(zhì)的量是0.01mol，若轉(zhuǎn)化率是否達(dá)到90%，則放出氨氣的物質(zhì)的量為0.054mol，所以燒杯中溶液可以是含少量甲基橙和0.054mol H+的強(qiáng)酸溶液。