Question

下圖是實驗室制取和收集氨氣的裝置。根據要求回答下列問題：?

 (1)實驗室制取氨氣的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　，工業上合成氨采取的下列措施中可用勒夏特列原理解釋的是?　　　　?(填字母)?

A.采用較高壓強(20 Mpa～50 Mpa)?

B.采用500 ℃的高溫?

C.用鐵觸媒作催化劑?

D.將生成的氨液化并及時從體系中分離出來，N₂和H₂循環到合成塔中并補充N₂和H₂?

(2)適當改變如圖所示的裝置后，也可用來制取和收集氧氣。改變的方法是：　。?

(3)實驗室用濃硫酸和銅制取并收集少量的SO₂氣體，能否采用該裝置　?　　　?(填“能”或“不能”)，若選填“能”，請說明理由；若選填“不能”，則怎樣改變該裝置后就能達到實驗目的？請用文字說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　；?

(4)取6.4 g銅片和12 mL 18.4 mol·L^-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完畢，最后發現燒瓶中還有銅片剩余，某同學根據所學的化學知識認為還有一定量的硫酸剩余。下列藥品能夠用來證明反應結束后燒瓶中確實有余酸的是??　　　　??(填字母)。?

A.鐵粉           B.氯化鋇溶液?            C.銀粉              D.碳酸氫鈉溶液?

(5)為定量測定余酸物質的量濃度，某同學進行了如下設計：先測定銅片與濃硫酸反應產生SO₂的量，再計算余酸的物質的量濃度。測定SO₂的量的方案很多，下列方案可行的

是        (填字母)?

A.將裝置中產生的氣體緩緩通過預先稱量過盛有堿石灰的干燥管，結束反應后再次稱量?

B.將裝置中產生的氣體緩緩通入足量氫氧化鋇溶液，反應完全后過濾、洗滌、干操、稱量沉淀?

C.將裝置中產生的氣體緩緩通入足量硝酸酸化的硝酸鋇溶液，反應完全后過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀?

請對不可行的方案進行分析(可以不填滿)

方案序號	分析	誤差(偏高或偏低)

(6)請再設計其他可行的實驗方案來測定余酸的物質的量濃度，簡要寫出操作步驟及需要測定的數據(不必計算)。??

Answer 1

(1)2NH₄Cl+Ca(OH)₂2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O?   AD

(2)將收集氣體的方法改為向上排氣法或排水法???

(3)不能將盛放藥品的試管口向上傾斜并改用向上排氣法?

(4)AD　

(5)C

方案序號	分析	誤差(偏高或偏低)
A	堿石灰除吸收SO2外，還吸收H2O,測得SO2的質量增大	偏低
B	BaSO3在空氣中烘干稱量過程中部分被氧化生成BaSO4， 固體的質量增大	偏低

 (6)①反應結束后將燒瓶中的銅片取出，然后向溶液中加入足量的BaCl₂溶液，反應完全后過濾出沉淀，洗滌干燥后稱量，根據沉淀的質量計算反應的硫酸，再計算剩余硫酸的溶液濃度。

②反應結束后將燒瓶中的銅片取出，洗滌、干燥后稱量，根據反應的銅片計算反應的硫酸，再計算剩余硫酸的溶液濃度。?

③取反應后的溶液，向其中加入足量的鋅，收集并測量氫氣的體積，通過氫氣的量計算剩余硫酸的物質的量濃度。?

④取反應后的溶液，向其中加入過量的氫氧化鈉溶液至氫氧化銅完全沉淀，過濾、洗滌、干燥、稱量至恒重，根據氫氧化銅的量算出已反應的硫酸的量，進而計算剩余硫酸的溶液濃度。

解析：(1)制取氨氣用NH₄Cl和Ca(OH)₂反應，根據知加壓、升溫，加入N₂和H₂，并把氨氣分離出來利于平衡。?

(2)氧氣密度比空氣大，應用向上排空氣法或排水法。??

(3)Cu與濃H₂SO₄反應制SO₂時液體加熱，試管口應向上傾斜，且用向上排空氣法。?

(4)剩余硫酸為稀硫酸，能證明的為A、D。?

(5)A中堿石灰吸收SO₂和H₂O，結果偏低，B中BaSO₃在空氣中烘干時會被氧化生成BaSO₄,造成偏低。??

(6)可以測定H₂SO₄剩余量，加入BaCl₂溶液，加入金屬反應測氣體體積，加入足量堿使Cu^2+?完全沉淀，測Cu(OH)₂質量，也可測定Cu片質量，計算反應的硫酸。