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(duì)該反應(yīng)進(jìn)行探究，并對(duì)巖腦砂進(jìn)行元素測(cè)定，回答下列問題：

(1)巖腦砂的制備

①利用裝置A制取實(shí)驗(yàn)所需的氨氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________。

②該實(shí)驗(yàn)中用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制取所需氯氣，則裝罝F中的試劑是_______________(填寫試劑名稱)。

③為了使氨氣和氯氣在D中充分混合，請(qǐng)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)。

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(cè)定：準(zhǔn)確稱取a g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↑+2HCl↑+3H2O)，利用下列裝置測(cè)定巖腦砂中氮元索和氯元素的質(zhì)量之比。

①設(shè)置裝置H的目的是_____________。

②若裝置Ⅰ增重b g，利用裝置K測(cè)得氣體體積為V L(已知常溫常壓下氣體摩爾體積為24.5 L·mol-1)，則巖腦砂中m(N)：m(Cl)=_____________(用含b、V的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn))。

若測(cè)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】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 飽和食鹽水 a→dc hg←ji←b AgNO3溶液、紅色石蕊試紙 吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對(duì)測(cè)定氯化氫的質(zhì)量產(chǎn)生影響 ： 偏高

【解析】試題分析：本題以巖腦沙的制備為素材，主要考查NH3和Cl2制取原理、氣體除雜實(shí)驗(yàn)裝置連接、物質(zhì)的檢驗(yàn)、氣體的收集等知識(shí)，考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析的能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力。

解析：（1）①A裝置適用于固體加熱法制備氣體，所以制取NH3時(shí)一般選用NH4Cl和Ca(OH)2，反應(yīng)原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。②實(shí)驗(yàn)中用濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制氯氣可在B裝置中進(jìn)行，生成的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫氣體，可以先選用F除去氯化氫氣體，再用E除去水蒸氣，所以F中盛放飽和食鹽水。③制取氯氣的氣體流向?yàn)?/span>bijgh，制取氨氣的氣體流向?yàn)?/span>adc，考慮到氨氣密度小于空氣而氯氣密度大于空氣，所以氨氣從e端通入既a→dc→e，而氯氣從f端通入既b→ij→gh→f。④檢驗(yàn)固體氯化銨中的銨根離子需要NaOH溶液和紅色石磊試紙，固體中檢驗(yàn)Cl-離子需要水、稀硝酸和AgNO3溶液，缺少的時(shí)AgNO3溶液、紅色石蕊試紙。正確答案：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O、飽和食鹽水、a→dc、hg←ji←b、AgNO3溶液和紅色石蕊試紙。（2）實(shí)驗(yàn)中G到處的氣體有N2、HCl、H2O(g)，氣體通過濃硫酸可以除去H2O(g)，再通過堿石灰時(shí)只有HCl參加反應(yīng)被吸收，余下的N2可以在量氣管中測(cè)出氣體積。①H的目的是吸收水蒸氣，防止堿石灰吸收時(shí)產(chǎn)生誤差。②裝置Ⅰ增重的6g為HCl，，K測(cè)得N2：，所以。氣體測(cè)量時(shí)溫度偏高，直接導(dǎo)致V偏大，所以m(N)偏高。正確答案：吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對(duì)測(cè)定氯化氫的質(zhì)量產(chǎn)生影響、：、偏高。