Question

【題目】下圖A、B、C是某課外活動小組設(shè)計的制取氨氣并進(jìn)行噴泉實驗的三組裝置示意圖，制取NH3選用試劑如圖所示，回答下列問題：

（1）用A圖所示的裝置可制備干燥的NH3

①反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________________________________________。裝置中收集NH3的試管口放置棉花團的作用是_________________________________________。

②干燥管中干燥劑能否改用無水CaCl2___________，理由是_______________________。

（2）用B圖所示的裝置可快速制取較大量NH3擬作噴泉實驗。根據(jù)B圖所示的裝置及試劑回答下列問題：

①用化學(xué)方程式表示濃氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的過程：_________________________

②檢驗NH3是否收集滿的實驗方法是：______________________________________________。

（3）用C圖所示的裝置進(jìn)行噴泉實驗，上部燒瓶已充滿干燥氨氣，引發(fā)噴泉的操作是___________________________，若實驗結(jié)束后溶液充滿整個燒瓶，則氨水的濃度為_______________________（假設(shè)實驗在標(biāo)況下進(jìn)行）。若測得C裝置燒瓶中NH3的質(zhì)量是相同狀況下相同體積H2質(zhì)量的10倍，則噴泉實驗完畢后，燒瓶中水可上升至燒瓶容積的___________(填“幾分之幾”)。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 防止空氣對流，使NH3充滿試管 不能 CaCl2+8NH3→CaCl2·8NH3 CaO+H2O→Ca(OH)2反應(yīng)放熱NH3·H2ONH3↑+H2O 用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH3的試管口，若產(chǎn)生白煙，說明試管已收集滿NH3，反之，則沒有收集滿 或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集NH3的試管口，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明NH3已收集滿，反之，則沒有收集滿 打開止水夾擠出膠頭滴管中的水 1/22.4 mol/L

【解析】（1）①在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨氣是氣體，容易和空氣產(chǎn)生對流，所以棉花的作用是防止空氣對流，使NH3充滿試管；②氯化銨和氨氣能發(fā)生反應(yīng)CaCl2+8NH3=CaCl28NH3，所以干燥管中干燥劑不能改用無水CaCl2；（2）①氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，且放出大量熱量，氧化鈣和水放出的熱量能促進(jìn)氨水的分解：NH3·H2ONH3↑+H2O；②氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，氨氣和氯化氫反應(yīng)生成白煙，所以可用氯化氫或濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，即用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH3的試管口，若產(chǎn)生白煙，說明試管已收集滿NH3，反之，則沒有收集滿；或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集NH3的試管口，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則說明NH3已收集滿，反之，則沒有收集滿；（3）NH3極易溶解于水，打開止水夾擠出膠頭滴管中的水，由于氨氣迅速溶解導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小，導(dǎo)致溶液進(jìn)入燒瓶產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象，由于充滿溶液，則氨水的濃度是；燒瓶中NH3的質(zhì)量是相同狀況下相同體積H2質(zhì)量的10倍，所以燒瓶中氣體的平均分子量是氫氣的10倍，即燒瓶中氣體的平均分子量是20，根據(jù)十字交叉法可知空氣和氨氣的體積之比為1：3，故噴泉實驗完畢后，燒瓶中水可上升至燒瓶容積的3/4。