Question

甲、乙兩個研究性學(xué)習(xí)小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設(shè)計了如下實驗流程：
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．

實驗開始前裝置中的空氣已排盡．甲小組測得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m₁g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為m₂g、生成氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V₁L．乙小組測得洗氣裝置D前后的質(zhì)量和生成氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積．
（1）寫出儀器a的名稱：

 

．
（2）甲、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣，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、硫酸銨	反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ①
乙小組		濃氨水、氫氧化鈉	用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用： ③

（3）甲小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為

 

．
（4）在操作和計算正確的情況下，乙小組用所測數(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，其原因可能是

 

．
（5）乙小組在原有實驗的基礎(chǔ)上增加了一個裝有藥品的實驗儀器，重新實驗，得出合理的實驗結(jié)果．該藥品的名稱是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)儀器用途填寫名稱；
（2）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的特點及書寫方程式的原則寫出化學(xué)方程式；依據(jù)試劑特點和反應(yīng)生成產(chǎn)物選擇裝置；利用氫氧化鈉固體溶解放熱促進(jìn)氨水溶液中平衡向放氨氣的方向進(jìn)行；
（3）根據(jù)氧化銅中氧元素的質(zhì)量等于生成的水中氧元素的質(zhì)量，根據(jù)氮氣的體積計算出氮氣的物質(zhì)的量，從而求出氮原子的個數(shù)；
（4）根據(jù)濃硫酸的吸水性及能與氨氣反應(yīng)進(jìn)行分析；
（5）利用堿石灰吸收水稱量質(zhì)量計算氫元素．

解答：解：（1）儀器a的名稱為廣口瓶，故答案為：廣口瓶；
（2）甲組氫氧化鈣與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鈣、氨氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂═2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄，
故答案為：（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄；
乙組實驗，濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，把氨水滴入固體氫氧化鈉中，隨著氫氧化鈉溶解放熱，氨氣揮發(fā)放出氣體，故選B裝置；氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH₃+H₂?NH₃?H₂?NH₄⁺+OH^-向逆方向移動，加快氨氣逸出，
故答案為：B；氫氧化鈉溶于氨水后放熱、增加氫氧根濃度，使NH₃+H₂?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向逆方向移動，加快氨氣逸出；
（3）反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m₁g、氧化銅反應(yīng)后轉(zhuǎn)化成的銅的質(zhì)量為m₂g，則氧化銅中氧元素的質(zhì)量為m₁-m₂，生成的水中氧元素的質(zhì)量等于氧化銅氧元素的質(zhì)量，則生成的水中氧原子的個數(shù)為

m1-m2

16

；水中氫原子個數(shù)是氧原子個數(shù)的兩倍，因此氫原子個數(shù)為

m1-m2

16

×2，生成的氮氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V₁L，則氮氣中氮原子的個數(shù)為

V1×2

22.4

；
因此氮氫原子個數(shù)比為

V1×2

22.4

：

m1-m2

16

×2=5V₁：7（m₁-m₂）；
故答案為：5V₁：7（m₁-m₂）；
（4）乙小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比小于理論值，其原因是洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水，還吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計算的氫的量偏高，
故答案為：洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水，還吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計算的氫的量偏高；
（5）因此在洗氣瓶D前的位置應(yīng)增加了一個裝有堿石灰（無水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等）的實驗儀器只吸收水，減小誤差，
故答案為：堿石灰（氫氧化鈉、氧化鈣等）．

點評：本題是一道綜合性很強的實驗探究題，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，主要是物質(zhì)探究物質(zhì)組成和方法的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)和基本操作是關(guān)鍵，難度中等．