Question

為提高氯化銨的經(jīng)濟價值，我國化學(xué)家設(shè)計了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂（MgOHCl）的工藝．某同學(xué)根據(jù)該原理設(shè)計的實驗裝置如圖所示：

請回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成堿式氯化鎂的化學(xué)方程式為

 

；
裝置B中堿石灰的作用是

 

．
（2）反應(yīng)過程中持續(xù)通入N₂的作用有兩點：一是使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收；二是

 

．
（3）裝置D的試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象是

 

．
（4）取下裝置E，并將燒杯中溶液倒入蒸發(fā)皿中，微火小心蒸干得到固體樣品（此溫度下銨鹽不分解）．稱取不同質(zhì)量的上述固體樣品分別與16.00mL相同濃度的氫氧化鈉溶液混合，完全溶解后，加熱充分反應(yīng)，并使放出的氨氣全部被稀硫酸吸收，測得氨氣的質(zhì)量．部分實驗數(shù)據(jù)如下：

NaOH溶液的體積/mL		16.00
樣品的質(zhì)量/g	3.1	6.2	9.3	12.4
氨氣的質(zhì)量/g	0.748	0.748	0.680	a

①所用氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

mol?L^-1；
②a=

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計,鎂、鋁的重要化合物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂（MgOHCl），為了使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收，并還能防止裝置D中的氯化鋁溶液倒吸入裝置C，反應(yīng)過程中持續(xù)通入N₂，氨氣極易溶于水，可以用堿石灰來吸收，氨水可以和氯化鋁之間反應(yīng)生成氫氧化鋁，氨氣的尾氣處理用硫酸即可．
（1）根據(jù)題目信息：利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂（MgOHCl）來書寫化學(xué)方程式即可；
（2）根據(jù)實驗過程中氮氣不會好其他物質(zhì)間產(chǎn)生任何化學(xué)反應(yīng)以及大氣壓強原理來回答；
（3）氨水可以和氯化鋁之間反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁；
（4）根據(jù)硫酸氫銨、硫酸銨和氫氧化鈉之間的量的關(guān)系來計算．

解答： 解：（1）根據(jù)題意：利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂（MgOHCl），發(fā)生的反應(yīng)為：Mg（OH）₂+NH₄Cl

△   .

MgOHCl+NH₃↑+H₂O，堿石灰可以用來干燥氨氣，故答案為：Mg（OH）₂+NH₄Cl

△   .

MgOHCl+NH₃↑+H₂O；干燥氨氣；
（2）由于氨氣是極易溶于水的，反應(yīng)過程中持續(xù)通入N₂，可以使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收，并還能防止裝置D中的氯化鋁溶液倒吸入裝置C，故答案為：防止裝置D中的氯化鋁溶液倒吸入裝置C；
（3）在D中，氨可以和氯化鋁之間反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁，產(chǎn)生的白色沉淀不會溶解，故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；
（4）①由表中氨氣質(zhì)量隨著樣品質(zhì)量的增加而下降可以知道：樣品中含有硫酸氫銨和硫酸銨，樣品質(zhì)量是3.1g時，設(shè)含有的硫酸氫銨和硫酸銨的物質(zhì)的量分別是x和y，則x+2y=

0.748g

17g/mol

=0.044mol，115x+132y=3.1，解得x=0.004mol，y=0.02mol，氫氧化鈉中和硫氫化鈉溶液中的H⁺，余下

0.68g

17g/mol

=0.04mol氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氨氣，故n（NaOH）=0.052mol，c（NaOH）=

0.052mol

0.016L

=3.25mol/L，
故答案為：3.25；
②12.4g樣品中含有硫酸氫銨和硫酸銨的物質(zhì)的量分別是0.016mol和0.08mol．0.016mol氫氧化鈉中和硫酸氫鈉中的氫離子，余下0.052mol-0.016mol=0.036mol氫氧化鈉和氨根離子反應(yīng)產(chǎn)生氨氣，即氨氣的質(zhì)量是0.036mol×17g/mol=0.612g，故答案為：0.612．

點評：本題是一道實驗方案設(shè)計的考查題，要求學(xué)生具有的分析和解決問題的能力，難度大．