Question

9．實驗是進行科學探究的重要途徑．
（1）實驗室在制取氣體時必不可少的步驟是檢驗裝置的氣密性．
（2）氨（NH₃）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，氨水顯堿性．實驗室里加熱氯化銨（NH₄Cl）和熟石灰兩種固體的混合物可制取氨氣，同時生成氯化鈣和水．

①用化學方程式表示實驗室制取氨氣的化學反應原理．
②若要制取干燥的NH₃，所選用儀器的導管接口從左到右的連接順序應為：
a接c、d接h．
③如何檢驗NH₃已收集滿？
（3）某化工廠排出的廢液中含有AgNO₃、Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂三種物質(zhì)，某化學課外小組的同學設(shè)計了如下實驗方案：

①寫出操作一的化學方程式Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
②若固體Y加稀硫酸無氣泡產(chǎn)生，濾液B中的溶質(zhì)最多有4種．
③廢液的質(zhì)量＞（填“＞”、“＜”或“=”）濾液A的質(zhì)量．
（4）某同學想測定得到的硝酸銀溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．取100g硝酸銀溶液，加入足量的氯化鈉溶液，生成1.435g的沉淀．試計算硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）實驗室制取氣體的裝置在加入藥品前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（2）①據(jù)反應原理書寫方程式；
②濃硫酸與氨氣反應生成硫酸銨，故不能用濃硫酸干燥氨氣，應用堿石灰干燥，氨氣密度比空氣小，所以若要制取干燥的NH₃，須用向下排空氣法，則從短管進氣；
③氨氣水溶液為氨水，能使酚酞試液變紅，說明其溶液顯堿性，據(jù)此進行驗滿．
（3）①金屬活動性順序中前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來；
②固體Y加入稀硫酸無氣泡生成，說明無剩余的鐵，并反應流程進行分析；
③據(jù)銅和硝酸銀反應原理分析解答；
（4）據(jù)生成沉淀的質(zhì)量結(jié)合方程式可計算出硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，進而計算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）實驗室制取氣體的裝置在加入藥品前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（2）①加熱氯化銨（NH₄Cl）和熟石灰兩種固體的混合物可制取氨氣，同時生成氯化鈣和水，反應方程式是：Ca（OH）₂+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
②濃硫酸與氨氣反應生成硫酸銨，故不能用濃硫酸干燥氨氣，應用堿石灰干燥，氨氣密度比空氣小，所以若要制取干燥的NH₃，須用向下排空氣法，則從短管進氣，故所選用儀器的導管接口從左到右的連接順序應為a→c→d→h；
③氨氣水溶液為氨水，能使酚酞試液變紅，說明其溶液顯堿性，所以可將濕潤的紅色石蕊試紙放于集氣瓶口長管處，若試紙變藍，說明收集滿了；
（3）①由于銅的金屬活動性比鋅弱，比銀強，因此把銅粉放到廢液中時，銅粉可以和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅，反應方程式是：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
②濾液A中一定含有硝酸銅和硝酸鋅，若操作乙加入的銅不足，則A中還含有硝酸銀，由于鐵的金屬活動性比銅、銀強，銀活動性比銅弱，鐵優(yōu)先置換溶液中的銀，則固體Y中一定有銀，加稀硫酸無氣泡產(chǎn)生，說明鐵粉不足，可能濾液中的硝酸銀未反應完，則濾液中的溶質(zhì)最多有四種，是硝酸銀、未反應的硝酸銅，生成的硝酸亞鐵，和不與鐵反應的硝酸鋅；
③由Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag，
       340    188
可知340g的硝酸銀反應生成188g的硝酸銅，溶質(zhì)的質(zhì)量減小，所以廢液的質(zhì)量大于濾液的質(zhì)量；
（4）解：設(shè)溶質(zhì)硝酸銀的質(zhì)量為x
AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃
170        143.5
x         1.435g
$\frac{170}{143.5}$=$\frac{x}{1.435g}$
     x=1.7g
硝酸銀溶液中質(zhì)量分數(shù)為$\frac{1.7g}{100g}$×100%=1.7%       
故答案為：
（1）檢驗裝置的氣密性；
（2）①Ca（OH）₂+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；   ②c、d、h；   ③取濕潤紅色石蕊試紙放在g處，變藍色則集滿；
（3）①Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；   ②4；  ③＞；
（4）答：硝酸銀溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)1.7%．

點評 本題考查知識綜合而全面，既考查了實驗室制取氣體的反應原理、裝置連接、氣體的驗滿，又考查了順序表的應用（金屬和鹽溶液反應時，金屬之間活動性差距越大，越易反應）、方程式的相關(guān)計算等知識，能較好考查學生應用知識解決問題的能力．