Question

【題目】下圖A、B、C是某課外活動小組設計的制取氨氣并進行噴泉實驗的三組裝置示意圖，制取NH3選用試劑如圖所示，回答下列問題：

（1）用A圖所示的裝置可制備干燥的NH3

①反應的化學方程式為：________________________________________。裝置中收集NH3的試管口放置棉花團的作用是_________________________________________。

②干燥管中干燥劑能否改用無水CaCl2___________，理由是_______________________。

（2）用B圖所示的裝置可快速制取較大量NH3擬作噴泉實驗。根據B圖所示的裝置及試劑回答下列問題：

①用化學方程式表示濃氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的過程：_________________________

②檢驗NH3是否收集滿的實驗方法是：______________________________________________。

（3）用C圖所示的裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已充滿干燥氨氣，引發噴泉的操作是___________________________，若實驗結束后溶液充滿整個燒瓶，則氨水的濃度為_______________________（假設實驗在標況下進行）。若測得C裝置燒瓶中NH3的質量是相同狀況下相同體積H2質量的10倍，則噴泉實驗完畢后，燒瓶中水可上升至燒瓶容積的___________(填“幾分之幾”)。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 防止空氣對流，使NH3充滿試管 不能 CaCl2+8NH3→CaCl2·8NH3 CaO+H2O→Ca(OH)2反應放熱NH3·H2ONH3↑+H2O 用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH3的試管口，若產生白煙，說明試管已收集滿NH3，反之，則沒有收集滿 或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集NH3的試管口，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則說明NH3已收集滿，反之，則沒有收集滿 打開止水夾擠出膠頭滴管中的水 1/22.4 mol/L

【解析】（1）①在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、水和氨氣：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨氣是氣體，容易和空氣產生對流，所以棉花的作用是防止空氣對流，使NH3充滿試管；②氯化銨和氨氣能發生反應CaCl2+8NH3=CaCl28NH3，所以干燥管中干燥劑不能改用無水CaCl2；（2）①氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，且放出大量熱量，氧化鈣和水放出的熱量能促進氨水的分解：NH3·H2ONH3↑+H2O；②氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，氨氣和氯化氫反應生成白煙，所以可用氯化氫或濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，即用玻璃棒蘸取少許濃鹽酸靠近收集NH3的試管口，若產生白煙，說明試管已收集滿NH3，反之，則沒有收集滿；或用濕潤的紅色石蕊試紙靠近收集NH3的試管口，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則說明NH3已收集滿，反之，則沒有收集滿；（3）NH3極易溶解于水，打開止水夾擠出膠頭滴管中的水，由于氨氣迅速溶解導致燒瓶內氣體壓強迅速減小，導致溶液進入燒瓶產生噴泉現象，由于充滿溶液，則氨水的濃度是；燒瓶中NH3的質量是相同狀況下相同體積H2質量的10倍，所以燒瓶中氣體的平均分子量是氫氣的10倍，即燒瓶中氣體的平均分子量是20，根據十字交叉法可知空氣和氨氣的體積之比為1：3，故噴泉實驗完畢后，燒瓶中水可上升至燒瓶容積的3/4。