引入：电视剧《西游记》中仙境美轮美奂，这些神话仙境中所需的烟雾是用NH₄NO₃和锌粉按质量比8：6.5混合放于温热的石棉网上，使用时滴水数滴即产生大量的白烟，又知反应中有水和氮气生成。下列有关说法正确的是（   ）

①水起着溶解NH₄NO₃，吸热以启动反应发生的作用

②每还原1mol NO₃^- 需氧化1 mol NH₄⁺和1 mol Zn

③成烟物质是氧化物小颗粒

④成烟物质是小锌粒，它有NH₄NO₃反应放热二蒸出

A. ①②   B. ②③   C. ③④  D. ①④

答案：B

解析：根据质量比知道两者按物质的量之比1：1反应，即：Zn_(固) + NH₄NO_3(固) = N_2(气) + ZnO_(固) + 2H₂O_(气) ；水作催化剂，引发反应；白烟是氧化锌颗粒。

相关实验：

硝酸铵和氯化铵的混合物与锌的放热反应

 

·叙述·

在一小堆覆盖有灰色粉末的白色固体上，加几滴水，这时便“噗噗”地产生一团团白色烟雾。

·材料·

锌(粉末)  3g

硝酸铵  4g

氯化铵(供选择)  0.5g

碘  0.5g

90mm蒸发皿  1只

盛蒸馏水的滴瓶  1只

研钵和杵(供选择)

角匙  1只

·步骤·

在演示之前，将指定数量的两种干燥的铵盐盛于蒸发皿中，用角匙使它们混合(如有需要，可用研钵和杵将它们混合)往混合物上加入锌粉，并小心混合，因为任何潮气的存在，都可引发此反应。

在小堆上加入1至2滴水，就会发生剧烈反应，所以必须小心，使手和人体与混合物保持一定距离。反应时产生白色的烟雾和浅蓝色的火焰。之后，在蒸发皿以及它的近旁，可以发现一种浅黄色固体。此实验在通风良好的教室内进行较合适，因为反应会散发出烟雾和微细的粒状物质。

·危险点·

在此演示实验中，不能用大量的药品，因为硝酸铵容易引起爆炸。一旦引燃，就有热的灰烬溅出。

若混合物表面潮湿或周围湿度很高，就有可能意外地发生反应。因为反应很剧烈，所以邻近的可燃性物质都应拿走。而且必须有良好的通风设备，以防烟雾的吸入。

·后处理·

反应时溅在桌上的固体，宜用湿布擦去，并丢入固体废物箱中。

·讨论·

少量氯离子对硝酸铵的分解有催化作用。用各种不同的无水氯离子源(LiCl，NaCl，SrCl₂)可观察到这种催化作用。但LiCl、SrCl₂的特征火焰颜色却看不到。加几滴水对控制硝酸铵的分解(阻止硝酸铵的爆炸)是有利的。当反应中有水产生时，硝酸铵的分解就变成自催化反应

NH₄NO_3(固)=N₂O_(气)+2H₂O_(气)

反应进行时，温度很快上升，可致使硝酸铵熔化(mp=169.6℃)，并促进锌的溶解以及增强锌的氧化作用。虽然对含氮化合物并不清楚，但一个合理的化学方程式应为：

Zn_(固)+NH₄NO_3(固)=N_2(气)+ZnO_(固)+2H₂O_(气)

上述两反应的能量变化，分别算得为-8.60千米/摩-111.5千卡/摩。

反应产生的能量是以火焰的形式以及引起白色氧化锌烟雾的弥散而观察到的。

在碘(熔点113.5℃)存在下，可看到一种褐红色的烟雾这是由于升华碘的扩散所致。

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