Question

某學習興趣小組探究廢干電池（鋅筒內填有炭粉、MnO₂、NH₄Cl等的糊狀物）的回收利用，并用回收的物質進行如下實驗．
I．（1）從廢干電池中提取NH₄Cl．
①利用該糊狀物提取NH₄Cl前兩步的操作為：a．溶解   b．

 

．
②甲同學設想：將分離出的NH₄Cl溶液蒸發、結晶、灼燒，就可以制得純凈的NH₄Cl．
請對甲同學的方案作出評價并說明理由：

 

．
（2）制取氨氣．
①乙同學要制備并收集到純凈的氨氣，下列各反應及操作中合理的是

 

a．將氯化銨固體加熱分解            b．將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中
c．將氫氧化鈉固體加入濃氨水中      d．將氯化銨濃溶液滴入氫氧化鈉固體中
②乙同學認為將集氣瓶正放在桌上（如圖1所示），就可以收集到純凈的氨氣．

你若認為可行，請說明其操作：

 

．
你若認為不可行，請說明其理由：

 

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Ⅱ．丙同學利用上面得到的氨氣制取氨水并進行了如下探究實驗：
（3）為探究NH₃?H₂O是否是弱電解質．
丙該同學設計方案如下：①將1.12L（標況）NH₃完全溶于水，配得溶液500mL；②

 

；③分析數據，即可得出結論．
請把最簡單的實驗步驟②，填寫在上面的空格中．
（4）探究氨水與鹽酸的反應過程．
丙同學進行了如下實驗：向25mL上述氨水中逐滴滴加同濃度的鹽酸，測定反應過程中溶液pH并繪制其pH變化曲線（如圖2）．請回答：
①酸堿恰好完全中和時的pH點應是

 

（填A或B或D），②此時溶液中c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=

 

mol?L^-1，③溶液中各離子的濃度由大到小的順序為

 

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Answer 1

分析：（1）①依據氯化銨溶于水，炭粉、MnO₂不溶于水，分析分離方法；
②氯化銨受熱易分解；
（2）①收集到純凈的氨氣，生成的氨氣中不能含有雜質分析；
②利用裝置圖可以收集到較純凈的氨氣，氨氣比空氣輕，導氣管短進長出收集；
（3）依據一水合氨溶液中存在電離平衡分析，測定溶液PH判斷，溶液中氫氧根是否全部電離設計分析；
（4）①氨氣和鹽酸恰好反應生成氯化銨和水，氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，溶液PH小于7；
②恰好反應氨水是等濃度等體積混合，依據溶液中物料守恒分析計算得到c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）；
③氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，據此比較離子濃度大小．

解答：解：（1）①鋅筒內填有炭粉、MnO₂、NH₄Cl等的糊狀物，氯化銨溶于水，炭粉、MnO₂不溶于水，可以溶解后過濾得到溶液，故答案為：過濾；
②分離出的NH₄Cl溶液蒸發、結晶、灼燒，氯化銨易分解生成氨氣和氯化氫，不能制得純凈的NH₄Cl，故答案為：此方案不可行，原因是在灼燒時氯化銨會分解
（2）①a．將氯化銨固體加熱分解生成氯化氫和氨氣，不能得到純凈的氨氣，故a不符合；           
b．將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中，氫氧化鈉溶解放熱，使一水合氨分解生成氨氣，故b符合；
c．將氫氧化鈉固體加入濃氨水中，氫氧化鈉固體溶解放出的熱量被降低，同時氨氣中帶出大量水蒸氣，故c不符合；    
d．將氯化銨濃溶液滴入氫氧化鈉固體中，生成的氨氣少且易帶出大量水蒸氣，故d不符合；
故答案為：bd；
②利用裝置圖可以收集到較純凈的氨氣，氨氣比空氣輕，導氣管短進長出收集，故答案為：此方案可行，可從b管中通入氨氣收集；
（3）將1.12L（標況）NH₃完全溶于水，配得溶液500mL，溶液的濃度=

1.12L 22.4L/mol

0.5L

=1mol/L，通過測定溶液PH判斷，若是強堿溶液PH=14，但測定溶液PH小于14，說明一水合氨溶液中存在電離平衡，證明是弱電解質，故答案為：測氨水的pH；
（4）①氨氣和鹽酸恰好反應生成氯化銨和水，氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，溶液PH小于7，所以酸堿恰好完全中和時的pH點應是D點，故答案為：D；
②恰好反應氨水是等濃度等體積混合，依據溶液中物料守恒分析計算得到c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=0.05mol/L，故答案為：0.05；
③氯化銨溶液中銨根離子水解顯酸性，據此比較離子濃度大小為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案為：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點評：本題考查了實驗方案的分析判斷，溶液中離子濃度大小比較，酸堿反應后溶液酸堿性的應用，物質性質和實驗步驟的分析理解是解題關鍵，題目難度中等．