Question

【題目】有資料顯示過量的氨氣和氯氣在常溫下可合成巖腦砂(主要成分為NH4Cl)，某實(shí)驗(yàn)小組對該反應(yīng)進(jìn)行探究，并對巖腦砂進(jìn)行元素測定�；卮鹣铝袉栴}:

（1）巖腦砂的制備

①該實(shí)驗(yàn)中用依鹽酸與MnO2反應(yīng)制取所需氯氣，則裝置F中的試劑是______(填試劑名稱)。

②為了使氨氣和氯氣在D中充分混合，請確定上述裝置的合理連接順序:___→ef←____(用小寫字母和箭頭表示，箭頭方向與氣流方向一致)。________________

③裝置D處有兩個(gè)明顯的不足之處，請指出________________________________。

④證明氨氣和氯氣反應(yīng)有巖腦砂生成，需要的檢驗(yàn)試劑中，除了蒸餾水、稀HNO3、NaOH溶液外，還需要_________________________________。

（2）巖腦砂中元素的測定準(zhǔn)確稱取ag巖腦砂，與足量的氧化銅混合加熱(發(fā)生的反應(yīng)為2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O)，利用下列裝置測定巖腦砂中氮元素和氯元素的質(zhì)量之比。

①設(shè)置裝置H的目的是_____________________________________________。

②若裝置I增重bg，利用裝置K測得氣體體積為VL(已知常溫常壓下氣體摩爾體積為24.5L/mol)，則巖腦砂中m(N):m(Cl)=________ (用含b、V的代數(shù)式表示，不必化簡)。

若測量體積時(shí)氣體溫度高于常溫(其他操作均正確)，則m(N)比正常值____(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 飽和食鹽水 a→dc，hg←ji←b(提示:氨氣從e口進(jìn)，氯氣從f口進(jìn)。氨氣和氯氣會形成逆向流動，更有利于二者充分混合，同時(shí)要注意確定連接順序時(shí)，氯氣氣流是從右向左的 導(dǎo)管太細(xì)，生成的氯化按固體會堵塞導(dǎo)管；無尾氣處理裝置 AgNO3溶液、紅色石蕊試紙(其他合理答案即可) 吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對測定氯化氫的質(zhì)量產(chǎn)生影響 (28V/24.5):(35.5b/36.5) 偏高

【解析】①實(shí)驗(yàn)中用依鹽酸與MnO2反應(yīng)制取所需氯氣，F裝置為收集氯氣的裝置，所以裝置中的試劑是飽和食鹽水。

②制取氨氣的氣流順序?yàn)?adc制取氯氣的氣流順序bijgh,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(jìn)，氯氣從f口進(jìn)，氨氣和氯氣會形成逆向流動，更有利于二者充分混合，同時(shí)要注意確定連接順序時(shí)，氯氣氣流是從右向左的 。合理連接順序: a→dc→ef←hg←ji←b 。

③裝置D處會發(fā)生反應(yīng)生成了NH4Cl, NH4Cl為固體小顆粒，導(dǎo)管太細(xì)，生成的固體顆粒容易堵塞導(dǎo)管，，生成的氯化按固體會堵塞導(dǎo)管；因?yàn)镃l2有毒，需要有尾氣處理裝置。所以不足之處為：導(dǎo)管太細(xì)，生成的氯化按固體會堵塞導(dǎo)管；無尾氣處理裝置。

④檢驗(yàn)固體氯化銨中的銨根離子需要NaOH溶液和紅色石蕊試紙，檢驗(yàn)Cl-需要蒸餾水，硝酸銀和稀硝酸，所以答案為：AgNO3溶液、紅色石蕊試紙。

（2）①由G處的反應(yīng)為：2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O，產(chǎn)生的氣體通過飽和濃硫酸可以吸收水蒸氣，設(shè)置裝置H的目的是吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對測定氯化氫的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

② 由2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O知堿石灰增重的量為HCl,，根據(jù)已知裝置I增重bg,，m(Cl)=[b/36.5]35.5g/mol；量氣管的體積為N2，K測得氣體體積為VL，則m（N）=V/24.5L/mol。所以m(Cl)：m（N）=[b/36.5]35.5g/mol：V/24.5L/mol=). (28V/24.5):(35.5b/36.5)

因?yàn)闅怏w測量時(shí)溫度偏高，導(dǎo)致V增大，所以m(N)偏大。答案：(28V/24.5):(35.5b/36.5) 偏高。