Question

甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設計如下實驗流程：

實驗中，先用制的的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應完畢后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。
下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。

甲小組測得，反應前氧化銅的質(zhì)量m₁g、氧化銅反應后剩余固體的質(zhì)量m₂g、生成氮氣在標準狀況下的體積V₁L。
乙小組測得，洗氣前裝置D的質(zhì)量m₃g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m₄g、生成氨氣在標準狀況下的體積V₂L。
請回答下列問題：
（1）寫出儀器a的名稱              。
（2）檢查A裝置氣密性的操作是                                  。
（3）甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。

	實驗裝置	實驗藥品	制備原理
甲小組	A	氫氧化鈣、硫酸、硫酸銨	反應的化學方程式為       ①  。
乙小組	②	濃氨水、氫氧化鈉	用化學平衡原理分析氫氧化鈉的作用：        ③     。

（4）甲小組用所測得數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為            。
（5）乙小組用所測得數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比明顯小于理論值，其原因是                              。為此，乙小組在原有實驗的基礎上增加了一個裝有某藥品的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氨氣的體積，得出了合理的實驗結(jié)果。該藥品的名稱是               。

Answer 1

（1）圓底燒瓶（2分）（2）連接導管，將導管插入水中，加熱試管，導管口有氣泡產(chǎn)生，停止加熱，導管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱（3分）（3）①Ca(OH)₂+(NH₄)₂SO₄CaSO₄+2NH₃↑+ H₂O；（2分）②B（2分）氫氧化鈉溶于氨水后放熱，增加氫氧根濃度，使NH₃+H₂ONH₃·H₂ONH₄⁺ + OH^-向逆反應方向移動，加快氨氣逸出（2分）（4）5V₁：7(m₁- m₂) （2分）（5）濃硫酸吸收了未參加反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高（2分）堿石灰（氯氧化鈉、氧化鈣等）（2分）。

（1）寫出儀器a是圓底燒瓶。（2）檢查A裝置氣密性的操作是將導管接入盛水的水槽中，用水握住試管，有氣泡產(chǎn)生，放手后能形成一段穩(wěn)定的水柱，說明氣密性良好。（3）①氫氧化鈣和硫酸銨共熱生成硫酸鈣和氨氣，方程式為Ca(OH)₂+(NH₄)₂SO₄CaSO₄+2NH₃↑+ H₂O；②乙小組用濃氨水、氫氧化鈉固體制備氨氣不需加熱，故選用B裝置。濃氨水中存在NH₃+H₂ONH₃·H₂ONH₄⁺ + OH^-，氫氧化鈉固體溶于水，放出大量的熱，使NH₃的溶解度減小，NH₃從氨水中析出，③同時氫氧化鈉固體溶于水后發(fā)生電離，生成大量OH^-，促使上述平衡向左移動，生成更多NH₃，從而使NH₃從氨水中析出。（4）甲小組2NH₃+3CuO3Cu+N₂+3H₂O，由此可知，m₁- m₂為參加反應的CuO中氧的質(zhì)量，物質(zhì)的量為(m₁- m₂)/16，即NH₃中H的物質(zhì)的量為(m₁- m₂)/8。測的N₂在標準狀況下體積為V₁L，則N原子的物質(zhì)的量為V₁/22.4，則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為(V₁/22.4): (m₁- m₂)/8，化簡得V₁/[2.8 (m₁- m₂)]
（5）洗氣前裝置D前后的質(zhì)量差包含未參加反應的NH₃，使得氫原子的物質(zhì)的量增大，比值減小。要使沒定值準確，只要找一種不吸收NH₃的干燥劑即可，故可選用堿石灰。
【考點定位】本題通過NH₃和氨氣中N、H原子個數(shù)測定來考查化學實驗基礎知識，涉及到儀器的識別、氣密性的檢查、實驗誤差解釋、相關計算、實驗評價及設計。