Question

9．實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑．
（1）實(shí)驗(yàn)室在制取氣體時(shí)必不可少的步驟是檢驗(yàn)裝置的氣密性．
（2）氨（NH₃）是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，氨水顯堿性．實(shí)驗(yàn)室里加熱氯化銨（NH₄Cl）和熟石灰兩種固體的混合物可制取氨氣，同時(shí)生成氯化鈣和水．

①用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)反應(yīng)原理．
②若要制取干燥的NH₃，所選用儀器的導(dǎo)管接口從左到右的連接順序應(yīng)為：
a接c、d接h．
③如何檢驗(yàn)NH₃已收集滿？
（3）某化工廠排出的廢液中含有AgNO₃、Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂三種物質(zhì)，某化學(xué)課外小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

①寫出操作一的化學(xué)方程式Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
②若固體Y加稀硫酸無氣泡產(chǎn)生，濾液B中的溶質(zhì)最多有4種．
③廢液的質(zhì)量＞（填“＞”、“＜”或“=”）濾液A的質(zhì)量．
（4）某同學(xué)想測(cè)定得到的硝酸銀溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．取100g硝酸銀溶液，加入足量的氯化鈉溶液，生成1.435g的沉淀．試計(jì)算硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置在加入藥品前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（2）①據(jù)反應(yīng)原理書寫方程式；
②濃硫酸與氨氣反應(yīng)生成硫酸銨，故不能用濃硫酸干燥氨氣，應(yīng)用堿石灰干燥，氨氣密度比空氣小，所以若要制取干燥的NH₃，須用向下排空氣法，則從短管進(jìn)氣；
③氨氣水溶液為氨水，能使酚酞試液變紅，說明其溶液顯堿性，據(jù)此進(jìn)行驗(yàn)滿．
（3）①金屬活動(dòng)性順序中前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來；
②固體Y加入稀硫酸無氣泡生成，說明無剩余的鐵，并反應(yīng)流程進(jìn)行分析；
③據(jù)銅和硝酸銀反應(yīng)原理分析解答；
（4）據(jù)生成沉淀的質(zhì)量結(jié)合方程式可計(jì)算出硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置在加入藥品前要檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；
（2）①加熱氯化銨（NH₄Cl）和熟石灰兩種固體的混合物可制取氨氣，同時(shí)生成氯化鈣和水，反應(yīng)方程式是：Ca（OH）₂+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
②濃硫酸與氨氣反應(yīng)生成硫酸銨，故不能用濃硫酸干燥氨氣，應(yīng)用堿石灰干燥，氨氣密度比空氣小，所以若要制取干燥的NH₃，須用向下排空氣法，則從短管進(jìn)氣，故所選用儀器的導(dǎo)管接口從左到右的連接順序應(yīng)為a→c→d→h；
③氨氣水溶液為氨水，能使酚酞試液變紅，說明其溶液顯堿性，所以可將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放于集氣瓶口長(zhǎng)管處，若試紙變藍(lán)，說明收集滿了；
（3）①由于銅的金屬活動(dòng)性比鋅弱，比銀強(qiáng)，因此把銅粉放到廢液中時(shí)，銅粉可以和硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸銅，反應(yīng)方程式是：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
②濾液A中一定含有硝酸銅和硝酸鋅，若操作乙加入的銅不足，則A中還含有硝酸銀，由于鐵的金屬活動(dòng)性比銅、銀強(qiáng)，銀活動(dòng)性比銅弱，鐵優(yōu)先置換溶液中的銀，則固體Y中一定有銀，加稀硫酸無氣泡產(chǎn)生，說明鐵粉不足，可能濾液中的硝酸銀未反應(yīng)完，則濾液中的溶質(zhì)最多有四種，是硝酸銀、未反應(yīng)的硝酸銅，生成的硝酸亞鐵，和不與鐵反應(yīng)的硝酸鋅；
③由Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag，
       340    188
可知340g的硝酸銀反應(yīng)生成188g的硝酸銅，溶質(zhì)的質(zhì)量減小，所以廢液的質(zhì)量大于濾液的質(zhì)量；
（4）解：設(shè)溶質(zhì)硝酸銀的質(zhì)量為x
AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃
170        143.5
x         1.435g
$\frac{170}{143.5}$=$\frac{x}{1.435g}$
     x=1.7g
硝酸銀溶液中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.7g}{100g}$×100%=1.7%       
故答案為：
（1）檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）①Ca（OH）₂+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；   ②c、d、h；   ③取濕潤(rùn)紅色石蕊試紙放在g處，變藍(lán)色則集滿；
（3）①Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；   ②4；  ③＞；
（4）答：硝酸銀溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)綜合而全面，既考查了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理、裝置連接、氣體的驗(yàn)滿，又考查了順序表的應(yīng)用（金屬和鹽溶液反應(yīng)時(shí)，金屬之間活動(dòng)性差距越大，越易反應(yīng)）、方程式的相關(guān)計(jì)算等知識(shí)，能較好考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力．