Номер 6, страница 89 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

6. Лабораторному способу получения аммиака соответствует уравнение реакции

1) $NH_3 \cdot H_2O = NH_3\uparrow + H_2O$

2) $3H_2 + N_2 = 2NH_3$

3) $NaOH + NH_4Cl = NH_3\uparrow + H_2O + NaCl$

4) $NH_4Cl \stackrel{t}{=} NH_3\uparrow + HCl$

Решение

Для определения лабораторного способа получения аммиака необходимо проанализировать каждое из предложенных уравнений реакции.

1) $NH_3 \cdot H_2O = NH_3 \uparrow + H_2O$

Это уравнение показывает обратимый процесс разложения гидрата аммиака (водного раствора аммиака, известного как нашатырный спирт) при нагревании. Хотя этот процесс и приводит к выделению газообразного аммиака, он не является методом синтеза аммиака из исходных реагентов. Это скорее способ извлечения аммиака из его раствора.

2) $3H_2 + N_2 = 2NH_3$

Это реакция прямого синтеза аммиака из азота и водорода, известная как процесс Габера-Боша. Данный процесс является промышленным способом получения аммиака, так как для его проведения требуются специфические и труднодостижимые в лаборатории условия: очень высокое давление (сотни атмосфер), высокая температура (400–500 °C) и наличие катализатора. Следовательно, это не лабораторный метод.

3) $NaOH + NH_4Cl = NH_3 \uparrow + H_2O + NaCl$

В этой реакции сильное основание (гидроксид натрия $NaOH$) взаимодействует с солью аммония (хлоридом аммония $NH_4Cl$). В результате реакции ионного обмена более слабое и летучее основание (аммиак) вытесняется из своей соли. Реакция легко протекает при небольшом нагревании и является стандартным, классическим лабораторным способом получения аммиака. Часто вместо гидроксида натрия используют более дешевый гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$): $2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \xrightarrow{t} 2NH_3 \uparrow + CaCl_2 + 2H_2O$.

4) $NH_4Cl \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + HCl$

Это уравнение описывает термическое разложение хлорида аммония. Данная реакция обратима: при нагревании твердое вещество разлагается на газообразные аммиак ($NH_3$) и хлороводород ($HCl$), которые при охлаждении снова соединяются, образуя исходный хлорид аммония. Из-за этой обратимости и того, что продукты (основание и кислота) немедленно реагируют друг с другом, этот метод не используется для получения аммиака в лаборатории.

Таким образом, единственным уравнением, которое описывает общепринятый лабораторный способ получения аммиака, является реакция между солью аммония и щелочью.

Ответ: 3