Question

【題目】有資料顯示過量的氨氣和氯氣在常溫下可合成巖腦砂(主要成分為NH4Cl)，某實驗小組對該反應進行探究，并對巖腦砂進行元素測定，回答下列問題：

(1)巖腦砂的制備

①利用裝置A制取實驗所需的氨氣，寫出反應的化學方程式：_______________________。

②該實驗中用濃鹽酸與MnO2反應制取所需氯氣，則裝罝F中的試劑是_______________(填寫試劑名稱)。

③為了使氨氣和氯氣在D中充分混合，請確定上述裝置的合理連接順序：________→-ef←_________(用小寫字母和箭頭表示，箭頭方向與氣流方向一致)。

④證明氨氣和氯氣反應有巖腦砂生成，需要的檢驗試劑中，除了蒸餾水、稀HNO3、NaOH溶液外，還需要___________。

(2)巖腦砂中元素的測定：準確稱取a g巖腦砂，與足量的氧化銅混合加熱(發生的反應為：2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HCl↑+3H2O)，利用下列裝置測定巖腦砂中氮元索和氯元素的質量之比。

①設置裝置H的目的是_____________。

②若裝置Ⅰ增重b g，利用裝置K測得氣體體積為V L(已知常溫常壓下氣體摩爾體積為24.5 L·mol-1)，則巖腦砂中m(N)：m(Cl)=_____________(用含b、V的代數式表示，不必化簡)。

若測量體積時氣體溫度高于常溫(其他操作均正確)，則m(N)比正常值_____________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 飽和食鹽水 a→dc hg←ji←b AgNO3溶液、紅色石蕊試紙 吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對測定氯化氫的質量產生影響 ： 偏高

【解析】試題分析：本題以巖腦沙的制備為素材，主要考查NH3和Cl2制取原理、氣體除雜實驗裝置連接、物質的檢驗、氣體的收集等知識，考查考生運用所學知識對實驗進行綜合分析的能力和實驗數據的處理能力。

解析：（1）①A裝置適用于固體加熱法制備氣體，所以制取NH3時一般選用NH4Cl和Ca(OH)2，反應原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。②實驗中用濃鹽酸與MnO2反應制氯氣可在B裝置中進行，生成的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫氣體，可以先選用F除去氯化氫氣體，再用E除去水蒸氣，所以F中盛放飽和食鹽水。③制取氯氣的氣體流向為bijgh，制取氨氣的氣體流向為adc，考慮到氨氣密度小于空氣而氯氣密度大于空氣，所以氨氣從e端通入既a→dc→e，而氯氣從f端通入既b→ij→gh→f。④檢驗固體氯化銨中的銨根離子需要NaOH溶液和紅色石磊試紙，固體中檢驗Cl-離子需要水、稀硝酸和AgNO3溶液，缺少的時AgNO3溶液、紅色石蕊試紙。正確答案：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O、飽和食鹽水、a→dc、hg←ji←b、AgNO3溶液和紅色石蕊試紙。（2）實驗中G到處的氣體有N2、HCl、H2O(g)，氣體通過濃硫酸可以除去H2O(g)，再通過堿石灰時只有HCl參加反應被吸收，余下的N2可以在量氣管中測出氣體積。①H的目的是吸收水蒸氣，防止堿石灰吸收時產生誤差。②裝置Ⅰ增重的6g為HCl，，K測得N2：，所以。氣體測量時溫度偏高，直接導致V偏大，所以m(N)偏高。正確答案：吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對測定氯化氫的質量產生影響、：、偏高。