Question

【題目】已知巖腦砂的主要成分為NH4Cl，實驗室可通過過量氨氣和氯氣反應制NH4Cl。

I.實驗室制NH4Cl

(1)寫出B中反應的離子方程式_________________________________。

(2)為使氨氣和氯氣在D中充分混合并反應，上述裝置的連接順序為a→d→c_____、______←j←i←h←g←b；寫出D中反應的化學方程式_________________________________。

(3)若要檢驗NH4Cl，除蒸餾水、稀HNO3、AgNO3溶液、紅色石蕊試紙外還需要的試劑為___________。

Ⅱ：天然巖腦砂中NH4Cl，純度的測定(雜質不影響NH4Cl純度測定)

已知：2NH4 C1+3CuO3Cu+2HC1↑+N2↑+3H2O

實驗步驟：①準確稱取1.19g巖腦砂。②將巖腦砂與足量氧化銅混合加熱(裝置如下)。

(1)連接儀器，檢查裝置氣密性：先將K中裝入水，然后加熱G，______________________，則氣密性良好。

(2)H中濃硫酸的作用是_________________________________。

(3)實驗結束后，恢復至原溫，通過K測得氣體體積為224mL(換算為標準狀況)，則天然巖腦砂中NH4C1的純度為___________。(保留三位有效數(shù)字)

(4)某同學通過測I的增重來計算天然巖腦砂中NH4C1的質量分數(shù)，則所得NH4C1的純度___________。(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)

Answer 1

【答案】 e f 氫氧化鈉濃溶液 量氣管末端有氣泡冒出，停止加熱，量氣管內形成一段水柱 吸收反應產(chǎn)生的水蒸氣，防止對HCl測定造成干擾 89.9% 偏低

【解析】

I. 實驗室制NH4Cl需要分別制備氨氣和氯氣，A裝置中用氯化銨和氫氧化鈣加熱制備氨氣，裝置C堿石灰干燥氨氣，裝置B中二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，用裝置F干燥氯氣，氨氣的密度小、氯氣密度大，為使氨氣和氯氣充分混合，通過f通入氯氣、通過e通入氨氣； D中氨氣和氯氣反應生成氮氣和氯化銨；檢驗固體氯化銨中的銨根離子需要氫氧化鈉濃溶液和紅色石蕊試紙，檢驗氯離子需要蒸餾水、硝酸銀和稀硝酸。Ⅱ：(1) 若氣密性良好，導管和量氣管末端有氣泡冒出，停止加熱，量氣管內形成一段水柱；(2)H中濃硫酸，能夠吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對HCl測定造成干擾；(3) K中收集到的氣體是氮氣，根據(jù)氮氣的體積可以計算NH4C1的質量。(4)反應生成的氯化氫不能完全被I吸收。

I. (1)裝置 B中二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯化錳、氯氣和水，反應的離子方程式是 ；(2)制取氨氣的氣流順序為a→d→c，制取氯氣的氣流順序為b→g→h→i→j，考慮到氯氣的密度比空氣大，氨氣的密度比空氣小，所以氨氣從e口進，氯氣從f口進，氨氣和氯氣會形成逆向流動，更有利于二者充分混合，合理的連接順序為a→d→c→e、f←j←i←h←g←b。D中氨氣和氯氣反應生成氮氣和氯化銨，反應方程式是 ； (3)檢驗固體氯化銨中的銨根離子需要氫氧化鈉濃溶液和紅色石蕊試紙，檢驗氯離子需要蒸餾水、硝酸銀和稀硝酸，所以還需要的試劑為氫氧化鈉濃溶液。Ⅱ：(1)連接好儀器后，檢查裝置的氣密性時，先將H和K中裝入蒸餾水，然后加熱G，量氣管末端有氣泡冒出，停止加熱，量氣管內形成一段水柱，則氣密性良好。(2)產(chǎn)生的氣體通過裝置H中的濃硫酸，能夠吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對HCl測定造成干擾，減小實驗誤差。(3) K中收集到的氣體是氮氣,標準狀況下，224mL氮氣的物質的量是0.01mol，根據(jù)反應2NH4Cl＋3CuO3Cu＋2HCl↑＋N2↑＋3H2O可知，消耗氯化銨的量為0.02 mol，質量為0.02 mol×53.5 g/mol＝1.07 g，則天然巖腦砂中NH4Cl的質量分數(shù)為1.07 g/1.19 g×100%＝89.9%。(4) 反應生成的氯化氫不能完全被I吸收，所以通過測I的增重來計算天然巖腦砂中NH4C1的質量分數(shù)，結果會偏低。