Question

大氣壓強對許多物理實驗和化學實驗有著重要影響。制取氨氣并完成噴泉實驗（圖中夾持裝置均已略去）。

      

                      圖1                                   圖2

                                       圖8-4

（1）寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：___________________________________。

（2）收集氨氣應使用____________法，要得到干燥的氨氣可選用____________作干燥劑。

（3）用圖1裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發水上噴的操作是__________。該實驗的原理是_________________________________________。

（4）如果只提供如圖2的裝置，請說明引發噴泉的方法。

Answer 1

解析：本題是一道物理和化學的學科間綜合題。試題以氨氣的實驗室制法和性質實驗(噴泉實驗)為基點，貫穿了壓強對化學實驗有影響這一主題。理化知識有機交融，是一道系統包容式的試題，側重跨學科知識的融會貫通。（1）實驗室是用銨鹽與堿反應來制備氨氣的，考慮到防止加熱時試管的破裂，堿一般用Ca(OH)₂。 (2)由于氨氣易溶于水，且密度比空氣小，所以采用向下排空氣法收集。干燥氨氣應采用堿性干燥劑，不能用酸性干燥劑，也不能用中性干燥劑無水氯化鈣，因氨氣與氯化鈣反應生成氯化鈣的氨合物。 (3)欲形成噴泉，必須使燒瓶內的氣體壓強減小，從膠頭滴管中擠入水，可將氨氣溶解，使氣體的物質的量減小。(4)與圖1相比，圖2裝置中沒有預先吸水的膠頭滴管，為了減小燒瓶中的氣體壓強，必須使燒瓶中氣體的量減少；為了持續形成噴泉，必須讓氨氣與水接觸。聯想氣密性的檢查方法，則可將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內的空氣，使氨氣與水接觸，即能發生噴泉。

答案：（1）2NH₄Cl+Ca(OH)₂2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O

(2)向下排空氣  堿石灰

（3）打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水  氨水極易溶于水，致使燒瓶內氣體壓強迅速減小

（4）打開夾子，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨受熱膨脹，趕出玻璃導管中的空氣，氨氣與水接觸，即發生噴泉。