Question

某化學(xué)興趣小組欲制取氨氣和氯化氫氣體并完成噴泉實(shí)驗(yàn)（圖中夾持裝置均已略去）．
（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式：

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．

．
（2）（每空1分）若實(shí)驗(yàn)室只有濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、氫氧化鈉固體、氯化銨固體、氧化鈣、無水氯化鈣、石蕊試液和如圖1所示氣體發(fā)生裝置，你認(rèn)為他們能制得所需的氣體嗎？把你的判斷填入下表：

你的判斷	NH2	HCl
能夠制的	a中藥品： 濃氨水 b中藥品： 氫氧化鈉固體或氧化鈣	a中藥品： 濃鹽酸 b中藥品： 濃硫酸
不能制的	原因： 無	原因： 無

收集氯化氫氣體應(yīng)該使用

向上排空氣

法，要得到干燥的氨氣可選用

堿石灰

作干燥劑．
（3）如果用圖2裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水引水上噴．該實(shí)驗(yàn)的原理是

氨氣極易溶解于水，致使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小

．
（4）如果用圖3裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣氣體，請說明引發(fā)噴泉的方法．

打開夾子，用手（或熱毛巾）將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉．

（5）若至噴泉實(shí)驗(yàn)停止時，圖2中剩有燒瓶容積1/5的氣體；圖3燒瓶中剩有燒瓶容積1/4的氣體；則圖3燒瓶中鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

1

22.4

mol/L

 （兩種氣體均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集）；圖2燒瓶中氨水的物質(zhì)的量濃度

等于

（填“大于”、“小于”、“等于”）圖3燒瓶中鹽酸的物質(zhì)的量濃度．
（6）若使上述兩種溶液混合后，溶液中銨離子和氯離子濃度相等，應(yīng)如何操作：

向混合溶液中滴加氨水至溶液PH=7

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣加熱制得．
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件判斷能否制得，根據(jù)氯化氫的溶解性及密度判斷收集方法，根據(jù)氨氣的性質(zhì)選擇干燥劑．
（3）利用氨氣極易溶于水，形成壓強(qiáng)差而形成噴泉，
（4）加熱時燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，氣體體積膨脹，當(dāng)氨氣與水接觸時會導(dǎo)致燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減�。�
（5）根據(jù)C=

n

V

計(jì)算其物質(zhì)的量濃度．
（6）根據(jù)溶液中電荷守恒分析．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)室用熟石灰和氯化銨在加熱條件下反應(yīng)制備氨氣，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）該裝置是固液或液液不加熱型裝置，所以制得氣體的物質(zhì)應(yīng)具有揮發(fā)性，利用另一混合物溶解過程放出的熱量使其揮發(fā)，且混合物中兩種物質(zhì)不反應(yīng)生成其他氣體，所以制取氨氣選用濃氨水和氫氧化鈉固體或氧化鈣；制取氯化氫氣體選用濃鹽酸和濃硫酸．
氯化氫極易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，用向上排空氣法收集，氨氣為堿性氣體，用堿石灰干燥．
故答案為：向上排空氣；堿石灰；
（3）氨氣極易溶于水，如果打開止水夾，氨氣溶于水后燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速減小，而形成噴泉，
故答案為：打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水；氨極易溶解于水，致使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小；
（4）加熱時燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，氣體體積膨脹，當(dāng)氨氣與水接觸時，因氨氣極易溶于水而導(dǎo)致燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速減小而形成噴泉，
故答案為：打開夾子，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨氣受熱氣體膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉．
（5）由題意知，溶解于水的氯化氫氣體占燒瓶的

4

5

，即溶液的體積占燒瓶的

4

5

，C（HCl）=

n

V

=

4 5 V 22.4

4 5 V

mol/L=

1

22.4

mol/L；
同理，氨水的物質(zhì)的量濃度為C=

n

V

=

3 4 V 22.4

3 4 V

mol/L=

1

22.4

mol/L；
所以兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相等．
故答案為：

1

22.4

mol/L；相等．
（6）溶液中陰陽離子所帶的電荷相等，氯化銨溶液中存在的陰陽離子分別為：Cl^-、OH^-、NH₄⁺、H⁺，如果溶液中銨離子和氯離子濃度相等，根據(jù)電荷守恒知，氫離子和氫氧根離子的濃度也相等，所以溶液的PH=7，故操作是向混合溶液中滴加氨水至溶液PH=7．
故答案為：向混合溶液中滴加氨水至溶液PH=7．

點(diǎn)評：本題考查了氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法，難度不大，注意噴泉實(shí)驗(yàn)的原理．