Question

愛動(dòng)腦筋的小虎同學(xué)在用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)25題（3）實(shí)驗(yàn)制得的氨氣時(shí)產(chǎn)生了疑問：是什么物質(zhì)使紅色石蕊試紙變色的呢？于是他想用干燥的氨氣和一朵干燥的紅色石蕊試紙做 成的小花完成這一探究．

【猜想與假設(shè)】猜想1：水使紅色石蕊變色；猜想2：氨氣使紅色石蕊變色； 猜想3：氨氣與水生成的新物質(zhì)使石蕊變色；
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
（1）小虎同學(xué)想了想，很快就推翻了猜想1，理由是

 

． 
（2）小虎同學(xué)設(shè)計(jì)了F裝置來完成對(duì)剩下的兩個(gè)猜想的驗(yàn)證．為得到干燥的氨氣，小虎同學(xué)選擇了藥品

 

（選填“a．濃硫酸”“b．生石灰”）來干燥氨氣，該藥品盛放于

 

（填字母，在圖中G、H中選擇）裝置內(nèi)．于是小虎同學(xué)組裝了一整套裝置，順序?yàn)?div id="llxdr9x" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

→

 

→

 

（從A-E中選�。�，細(xì)心的小虎同學(xué)發(fā)現(xiàn)F裝置還不完整，請(qǐng)你幫他畫完整（氨氣從b導(dǎo)管進(jìn)入）．

【實(shí)驗(yàn)步驟】
（1）按上述順序連接好裝置，檢查裝置的氣密性．
（2）裝好藥品，

 

（填序號(hào)）
a．先將膠頭滴管內(nèi)的水?dāng)D到小花上，觀察現(xiàn)象；再加熱，向F中通入氨氣；
b．先加熱，向F中通入氨氣，觀察現(xiàn)象；再將膠頭滴管內(nèi)的水?dāng)D到小花上；
c．沒有先后順序之分；
【問題與結(jié)論】
（1）現(xiàn)象：小花在上述步驟（2）中“先…”操作后沒有變色，“再…”操作后變藍(lán)，證明猜想

 

是正確的．
（2）為了檢測(cè)某化肥的質(zhì)量，小虎同學(xué)稱取20 g（ NH₄）₂SO₄樣品（雜質(zhì)不含氮元素）與足量的氫氧化鈉混合后放入試管中加熱，充分反應(yīng)后共收集到3.4 g氨氣．求這種化肥中 硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？樣品中氮元素的質(zhì)量是多少克？

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,氣體的干燥（除水）,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（1）根據(jù)信息小虎同學(xué)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣分析；
（2）根據(jù)氨氣的水溶液顯堿性選擇干燥劑并選擇合適的儀器；
根據(jù)制取氨氣的藥品狀態(tài)和條件選擇發(fā)生裝置，依據(jù)氨氣的密度和溶解性選擇收集裝置，并按照要求選擇裝置順序；
【實(shí)驗(yàn)步驟】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的分析：先通入氨氣，證明氨氣不能使試紙變色；再滴加水，證明氨氣與水生成的新物質(zhì)使石蕊變色；
【問題與結(jié)論】（1）根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論；
（2）根據(jù)題目所給的硫酸銨與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量計(jì)算樣品中硫酸銨的質(zhì)量，并計(jì)算出樣品中硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】（1）小虎同學(xué)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)試紙變色，說明水不能使紅色石蕊變色；故填：紅色石蕊試紙用水濕潤(rùn)后沒有變色；
（2）氨氣的水溶液顯堿性，因此不能用酸性干燥劑，故選擇生石灰，儀器是G；
制取氨氣是加熱氯化銨和氫氧化鈉，因此選擇固體加熱型的B裝置，氨氣易溶于水，密度比空氣小，因此采用向下排空氣法收集，因此選擇的裝置順序是B→G→E；故填：b．生石灰；G；B→G→E；
【實(shí)驗(yàn)步驟】為了驗(yàn)證猜想2和猜想3的正確性，應(yīng)該先通入氨氣，證明氨氣不能使試紙變色；再滴加水，氨氣和水反應(yīng)產(chǎn)生氨水，證明氨氣與水生成的新物質(zhì)使石蕊變色，因此選擇b；故填：b；
【問題與結(jié)論】（1）“先加熱，向F中通入氨氣”操作后沒有變色，說明氨氣不能使紅色石蕊變色；“再將膠頭滴管內(nèi)的水?dāng)D到小花上”操作后變藍(lán)，說明氨氣與水生成的新物質(zhì)使石蕊變色，從而證明猜想3正確；
故填：3；
（2）設(shè)樣品中硫酸銨的質(zhì)量為x
（NH₄）₂SO₄+2NaOH

△   .

Na₂SO₄+2NH₃↑+2H₂O
  132                      34
  x                       3.4g

132

x

=

34

3.4g

x=13.2g
樣品中硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

13.2g

20g

×100%=66%
13.2g（NH₄）₂SO₄中氮元素的質(zhì)量為：13.2g×

2×14

132

×100%=2.8g
答：這種化肥中硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是66%，氮元素的質(zhì)量2.8g．

點(diǎn)評(píng)：本題以實(shí)驗(yàn)為主考查氨氣的化學(xué)性質(zhì)，是經(jīng)常考查的有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)的題型，了解實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律、組成成分及含量的方法是解題的關(guān)鍵點(diǎn)．