Question

（18分）甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設計了如下實驗流程：

實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝 置，立即加熱氧化銅。反應完成后，黑色氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。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。

甲小組測得：反應前氧化銅的質(zhì)量m1 g、氧化銅反應后剩余固體的質(zhì)量m2g、生成氮氣在標準狀況下的體積V1L。乙小組測得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量為m4g、生成氮氣在標準狀況下的體積V2L。請回答下列問題：

（1）檢查A裝置氣密性的操作是____________________________________________________。

（2）實驗室檢驗氨氣的操作和現(xiàn)象是____________________________________。

（3）甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備制備原理填寫在下表的空格中。

	實驗裝置	實驗藥品	制備原理
甲小組	A	氫氧化鈣、硫酸銨	反應的化學方程式為____________
乙小組	_____	濃氨水、氫氧化鈉	用化學平衡原理分析氫氧化鈉的作用：_______

（4）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________________。

（5）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)之比明顯小于理論值，其原因是_______。為此，乙小組在原有實驗的基礎上增加了一個裝有某藥晶的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮氣的體積，得出了合理的實驗結(jié)果。該藥品的名稱是________。

 

Answer 1

（1）連接導管，將導管插入水中，加熱試管，導管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱

（2）用濕潤的紅色石蕊試紙接近導管口，試紙變藍（或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導管口，產(chǎn)生白煙）

（3）（NH4）2SO4+Ca（OH）2△2NH3↑+2H2O+CaSO4；B；氫氧化鈉溶于水后放熱使氨氣溶解度降低，增加OH－濃度，使NH3+H2ONH3·H2OOH－+NH4＋向逆反應方向移動，加快氨氣逸出。

（4）5V1：7（m1-m2）

（5）洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應生成的水，還吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高；堿石灰（或無水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等）

【解析】

試題分析：（1）檢查A裝置氣密性一般是依據(jù)壓強變化檢驗，具體操作方法是連接導管，將導管插入水中，用手緊握試管，導管口有氣泡產(chǎn)生；松開手后，導管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱。

（2）氨氣是堿性氣體，據(jù)此可以檢驗，即用濕潤的紅色石蕊試紙接近導管口，試紙變藍（或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導管口，產(chǎn)生白煙）。

（3）①氫氧化鈣與硫酸銨反應生成硫酸鈣、氨氣和水，反應的化學方程式為（NH4）2SO4+Ca（OH）2△2NH3↑+2H2O+CaSO4 。濃氨水是液體，氫氧化鈉是固體，為使氨氣逸出，采用加熱降低氨氣的溶解度，故選B裝置。由于氫氧化鈉固體溶于水后放熱使氨氣溶解度降低，同時增加溶液中OH－濃度，使NH3+H2ONH3·H2OOH－+NH4＋向逆反應方向移動，從而加快氨氣逸出。

（4）反應前氧化銅的質(zhì)量為m1g、氧化銅反應后轉(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 ，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×2，生成的氮氣在標準狀況下的體積V1L，則氮氣中氮原子的個數(shù)為 ，因此氮氫原子個數(shù)比為：×2＝5V1：7（m1-m2）；

（5）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生成的水，還吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高． 因此在洗氣瓶D前的位置應增加了一個裝有堿石灰（氫氧化鈉、氧化鈣等）的實驗儀器只吸收水，減小誤差。

考點：考查氨氣制備、物質(zhì)分子組成測定實驗方案設計與評價