Question

【題目】氨氣和氯氣是重要的工業(yè)原料，某興趣小組設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究它們的某些性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)一：認(rèn)識(shí)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理，并測(cè)定電離平衡常數(shù)K(NH3·H2O)。

(1)使圖中裝置Ⅱ產(chǎn)生噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是_____________________________________。

(2)噴泉實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)三頸燒瓶中未充滿(mǎn)水(假如裝置的氣密性良好)，原因是______。用___________(填儀器名稱(chēng))量取25.00 mL噴泉實(shí)驗(yàn)后的氨水至錐形瓶中，用0.0500 mol·L－1的鹽酸測(cè)定氨水的濃度，滴定曲線(xiàn)如圖所示。下列關(guān)于該滴定實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是__________(填字母)。

A．應(yīng)選擇甲基橙作為指示劑

B．當(dāng)pH＝7.0時(shí)，氨水與鹽酸恰好中和

C．酸式滴定管未用鹽酸潤(rùn)洗會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低

D．當(dāng)pH＝11.0時(shí)，K(NH3·H2O)約為2.2×10－5

實(shí)驗(yàn)二：擬用如下裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究純凈、干燥的氯氣與氨氣的反應(yīng)。

(3)A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。

(4)上圖中的裝置連接順序?yàn)棰?/span>_________②_________③_________(用大寫(xiě)字母表示)。若按照正確順序連接實(shí)驗(yàn)裝置后，則整套實(shí)驗(yàn)裝置存在的主要缺點(diǎn)是________。

(5)寫(xiě)出F裝置中的反應(yīng)的一種工業(yè)用途：___________________________________。

(6)反應(yīng)完成后，F裝置中底部有固體物質(zhì)生成。請(qǐng)利用該固體物質(zhì)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明NH3·H2O為弱堿(其余實(shí)驗(yàn)用品自選)：___________________________________。

Answer 1

【答案】在三頸燒瓶中收集滿(mǎn)氨氣，關(guān)閉止水夾a，打開(kāi)止水夾b，用熱毛巾敷在三頸燒瓶底部 氨氣中混有空氣（或其他合理答案） 堿式滴定管 AD 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O D E C 無(wú)尾氣處理裝置 用氨氣檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣 取F裝置中的固體物質(zhì)溶于水配成溶液，測(cè)定溶液的pH，若pH<7，可證明NH3·H2O為弱堿（或其他合理答案）

【解析】

（1）使裝置I中產(chǎn)生的氨氣溶于水，三頸燒瓶?jī)?nèi)形成氣壓差；

（2）集氣時(shí)有空氣混入，空氣中氧氣、氮?dú)獠蝗苡谒�，則三頸燒瓶未充滿(mǎn)水；氨水溶液呈堿性；依據(jù)酸堿中和滴定原理及弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)K(NH3H2O)=；

（3）可用氯化氨與熟石灰制取氨氣；

（4）裝置A制取氨氣，可用氯化氨與熟石灰，D裝置中盛放的堿石灰，用來(lái)干燥氨氣；E裝置中盛放的飽和食鹽水，用來(lái)除去氯氣中混有的氯化氫氣體；根據(jù)氣體的制備、除雜、混合反應(yīng)及尾氣吸收的順序安裝反應(yīng)裝置；

（5）根據(jù)氯氣與氨氣反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)獾默F(xiàn)象可知F裝置中的反應(yīng)的一種工業(yè)用途；

（6）根據(jù)氯化銨溶液呈酸性可證明NH3H2O為弱堿。

（1）在三頸燒瓶中收集滿(mǎn)氨氣，關(guān)閉止水夾a，打開(kāi)止水夾b，用熱毛巾敷在三頸燒瓶底部，進(jìn)而使裝置II中三頸燒瓶?jī)?nèi)形成噴泉；

（2）氨氣極易溶于水，全為氨氣可充滿(mǎn)燒瓶，若混有空氣，則水不能充滿(mǎn)；用堿式滴定管量取氨水至錐形瓶中；

A. 酸滴定堿，生成氯化銨溶液顯酸性，則可用甲基橙做指示劑，A項(xiàng)正確；

B. NH3H2O為弱堿，若氨水與鹽酸恰好中和，則溶液生成的氯化銨鹽溶液顯酸性，pH<7，則當(dāng)pH=7.0時(shí)，氨水過(guò)量，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C. 酸式滴定管未用鹽酸潤(rùn)洗，由c（NH3H2O）=分析可知，V(HCl)大，則測(cè)定結(jié)果偏高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.設(shè)氨水的物質(zhì)的量濃度為c，則：c×20 mL=0.05000 mol/L×22.40 mL，解得c(NH3H2O)=0.045 mol/L，弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)K(NH3H2O)= ，pH=11的氨水中c(OH)=0.001mol/L，c(OH)≈c(NH4+)=0.001 mol/L，則：K(NH3H2O)= ==2.2×105，D項(xiàng)正確；

故答案為：氨氣中混有空氣（或其他合理答案）；堿式滴定管；AD；

（3）可用裝置A制取氨氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O；

（4）裝置A制取氨氣，可用氯化氨與熟石灰，D裝置中盛放的堿石灰，用來(lái)干燥氨氣；E裝置中盛放的飽和食鹽水，用來(lái)除去氯氣中混有的氯化氫氣體；C裝置用來(lái)干燥氯氣，然后在F中混合反應(yīng)，則連接順序?yàn)?/span>A→D→F、C←E←B，整套實(shí)驗(yàn)裝置存在的主要缺點(diǎn)是無(wú)尾氣處理裝置；

（5）根據(jù)氯氣與氨氣反應(yīng)8NH3+3Cl2＝6NH4Cl+N2的現(xiàn)象可知F裝置中的反應(yīng)的一種工業(yè)用途是用氨氣檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣；

（6）根據(jù)氯化銨溶液呈酸性，設(shè)計(jì)證明NH3H2O為弱堿實(shí)驗(yàn)方案為：取F裝置中的固體物質(zhì)溶于水配成溶液，測(cè)定溶液的pH，若pH＜7，可證明NH3·H2O為弱堿（或其他合理答案）。