Question

實驗室常用加熱（85℃）NH₄Cl和NaNO₂兩種飽和溶液的方法制取N₂，下圖是實驗室用這種方法制N₂，并測定生成N₂體積的裝置（部分裝置略去），請回答相關問題：

【查閱資料】：

1、NH₄Cl和NaNO₂反應生成NaCl、H₂O及N₂，并放出大量熱量；

2、20℃時，NH₄Cl的溶解度約為37g；

3、N₂難溶于水，實驗條件下，密度為1.25g·L^—1。

【實驗步驟】：

①                                              ；

②20℃時，取0.78g飽和NH₄Cl溶液放入燒瓶，連接裝置；

③調節(jié)水準管，使其與量氣管中液面相平，記錄量氣管中水面讀數為12mL；

④打開分液漏斗活塞，逐滴滴入飽和NaNO₂溶液，加熱至反應發(fā)生，移走酒精燈；

⑤燒瓶中不再產生氣泡時，關閉活塞；

⑥待冷卻至室溫，調節(jié)兩邊液面高度相平，記錄量氣管中水面讀數為V mL；

⑦處理剩余藥品，整理實驗臺。

【實驗分析及數據處理】：

（1）寫出裝置中儀器的名稱：a、    ；b、    ；

（2）反應的化學方程式為：    ；

（3）完善實驗步驟中的所缺部分：①    ；

（4）步驟④中，移走酒精燈的目的是    ；

（5）NH₄Cl是一種    （填“易溶”、“可溶”、“微溶”、“難溶”）物質。20℃時，其飽和溶液中溶質質量分數為    。根據實驗數據計算，生成氮氣約為多少毫升？（3分，計算過程中，中間數據保留2位小數，最終結果為整數；相對分子質量：Mr-NH₄Cl：53.5、Mr-N₂：28）     

（6）根據計算結果，步驟⑥中V的數值為    ；

（7）實驗中，實際測得氮氣的體積偏大，可能原因是    。

A．實驗中加入飽和NaNO₂溶液的體積也被作為生成N₂的體積

B．裝置漏氣

 

Answer 1

【答案】

（1）a、分液漏斗      b、鐵架臺    （2）NaNO₂ + NH₄Cl = NaCl + 2H₂O + N₂↑    （3）檢查氣密性    （4）因為反應放熱，防止水準管中水沖出，影響實驗（必須寫出關鍵詞“反應放熱”）    （5）易溶      27％   88ml   （6）100 （7）A

【解析】

試題分析：（1）寫出裝置中儀器的名稱：a長頸漏斗，b鐵架臺；（2）反應的化學方程式為NaNO₂ + NH₄Cl = NaCl + 2H₂O + N₂↑；（3）完善實驗步驟中的所缺部分：①檢查氣密性；（4）步驟④中，移走酒精燈的目的是因為反應放熱，防止水準管中水沖出，影響實驗；（5）NH₄Cl是一種易溶20℃時，其飽和溶液中溶質質量分數為37/137×100%=27%

解： 0.78g飽和NH₄Cl溶液中，NH₄Cl的質量為：0.78×27％ ≈ 0.21g 

設反應生成N₂的質量為x

NaNO₂ + NH₄Cl = NaCl + 2H₂O + N₂↑

              53.5           28

              0.21g          x

 

x ≈ 0.11g

∴ 實驗生成N₂的體積 ==88mL

（6）根據計算結果，步驟⑥中V的數值為因為開始時氣體的體積為12ml，生成氣體為88ml，故總體積為100ml；（7）實驗中，實際測得氮氣的體積偏大，可能原因是A．實驗中加入飽和NaNO₂溶液的體積也被作為生成N₂的體積.

考點：實驗探究，及基本計算