Question

【題目】NH3及其鹽都是重要的化工原料。

(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3，反應發生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為_____________。

(2)按下圖裝置進行NH3性質實驗。

①先打開旋塞1，B瓶中的現象是_______________，原因是____________，穩定后，關閉旋塞1。

②再打開旋塞2，B瓶中的現象是_____________。

(3)設計實驗，探究某一種因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響。

限制試劑與儀器：固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、PH計、溫度計、恒溫水浴槽(可控制溫度)

①實驗目的：探究對溶液中NH4Cl水解程度的影響。

②設計實驗方案，擬定實驗表格，完整體現實驗方案(列出能直接讀取數據的相關物理量及需擬定的數據，數據用字母表示；表中V(溶液)表示所配制溶液的體積)。

③按實驗序號I所擬數據進行實驗，若讀取的待測物理量的數值為Y，則NH4Cl水解反應得平衡轉化率為______________ (只列出算式，忽略水自身電離的影響)。

Answer 1

【答案】

(1)ACG；(2)①產生白色的煙；氯化氫與氨氣反應生成了氯化銨小顆粒，氯化銨小顆粒形成白煙。②燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中,溶液顯紅色。

(3)①溫度(或濃度)

②溫度的影響

(濃度的影響)

③(5.35×10-Y)/m1×100％

【解析】

試題分析：(1)實驗室用加熱固體氯化銨和熟石灰制取氨氣(2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O)，反應發生為固體與固體加熱制取氣體的裝置，因防止藥品中的濕存水以及反應產生的水使反應試管受熱不均勻，所以選擇試管口向下的A裝置制備氨氣，氨氣為易溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣小，需用向下排空氣法收集，所以選擇C裝置，氨氣極易溶于水，尾氣處理需考慮倒吸，倒扣的漏斗空間大，水柱不易極速上升，能防止倒吸，故選G裝置，故答案為：ACG；

(2)①A容器壓強為150KPa，B容器壓強100KPa，A容器壓強大于B容器，先打開旋塞1，A容器中的氯化氫進入B容器，氨氣和氯化氫反應，NH3+HCl=NH4Cl，生成氯化銨固體小顆粒，所以B瓶中的現象是出現白煙，故答案為：出現白煙；A瓶壓強比B瓶大，氯化氫進入B瓶與氨氣反應生成氯化銨固體小顆粒形成白煙；

②氨氣、氯化氫為氣體反應生成的氯化銨為固體，壓強減小，再打開旋塞2，紫色的石蕊試液倒吸入B瓶中，氯化銨為強酸弱堿鹽，溶液中銨根離子水解生成一水合氨和氫離子，水解方程式為：NH4++H2ONH3H2O+H+，溶液呈酸性，所以紫色石蕊試液變紅，故答案為：燒瓶中的液體倒吸入B瓶，且紫色石蕊試液變紅；

(3)①鹽類水解，水解離子濃度越大，水解程度越小，鹽類水解為吸熱反應，溫度越高，水解程度越大，根據題干提供的限選試劑與儀器中的溫度計、恒溫水浴槽(可調控溫度)，可選擇溫度不同對鹽類水解的影響，故答案為：溫度；

②根據①可知，該實驗為探究溫度對氯化銨水解的影響，氯化銨為強酸弱堿鹽，水解溶液呈酸性，所以可根據不同溫度下，水解的溶液的pH進行判斷，所配制溶液的體積都為100mL，m(NH4Cl)相同都為m g，溫度不同，分別為T1℃、T2℃，分別測水解后pH，故答案為：

物理量 實驗序號	V(溶液)/mL	NH4Cl質量(g)	溫度(℃)	pH
1	100	m1	T1	Y
2	100	m2	T2	Z

③讀取的待測物理量的數值為Y，Y為pH值，pH=-lgc(H+)，c(H+)=10-Ymol/L，NH4++H2ONH3H2O+H+，水解的氯化銨的物質的量為n(NH4Cl)=c(H+)×V=10-Y×0.1mol，則NH4Cl水解反應的平衡轉化率為×100%=×100%，故答案為：×100%。