Question

【題目】甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分子中氮、氫原子個數比，設計如下實驗流程：

實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應完畢后，黑色的氧化銅轉化為紅色的銅(2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O)。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。

甲小組測得，反應前氧化銅的質量m1 g、氧化銅反應后剩余固體的質量m2 g、生成氮氣在標準狀況下的體積V1 L。乙小組測得，洗氣前裝置D的質量m3 g、洗氣后裝置D的質量m4 g、生成氮氣在標準狀況下的體積V2 L。

請回答下列問題：

(1)寫出儀器a的名稱：________。

(2)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填在下表空格中。

	實驗裝置	實驗藥品	制備原理
甲小組	A	氫氧化鈣、 硫酸、硫酸銨	反應的化學方程式為①____________________
乙小組	②______	濃氨水、氫氧化鈉	氫氧化鈉溶于氨水后放熱，增加氫氧根離子濃度，加快氨氣逸出

(3)甲小組用所測得數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數之比為________。

(4)乙小組用所測得數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數比明顯小于理論值，其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】(1)圓底燒瓶

(2)①(NH4)2SO4+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaSO4

②B

(3)5V1∶7(m1m2)

(4)濃硫酸吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的含量偏高

【解析】(1)儀器a的名稱為圓底燒瓶。

(2)①氫氧化鈣與硫酸銨反應生成硫酸鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為(NH4)2SO4+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaSO4；②濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，把氨水滴入固體氫氧化鈉中，隨著氫氧化鈉溶解放熱，氨氣揮發放出氣體，故選B裝置。

(3)反應前氧化銅的質量為m1 g、氧化銅反應后轉化成的銅的質量為m2 g，則氧化銅中氧元素的質量為(m1m2)g，生成的水中氧元素的質量等于參加反應氧化銅中氧元素的質量，則生成的水中氧原子的個數為[(m1m2)/16]NA；水中氫原子個數是氧原子個數的兩倍，因此氫原子個數為[(m1m2)/16]×2NA，生成的氮氣在標準狀況下的體積為V1 L，則氮氣中氮原子的個數為(2V1/22.4)NA；因此氮、氫原子個數比為(2V1/22.4)NA∶{[(m1m2)/16]×2NA}=5V1∶7(m1m2)。

(4)乙小組用所測數據計算出氨分子中氮、氫的原子個數比小于理論值，其原因是洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應生成的水，還吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高。