问题 问答题

甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子张氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:

试验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜.反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜.

下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛,有浓硫酸的洗气瓶.

甲小组测得:反应前氧化铜的质量为m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量为m2 g生成氮气在标准状况下的体积V1L.

乙小组测得:洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置后D的质量m4 g、生成氮气在标准状况下的体积V2L.

请回答下列问题:

(1)写出仪器a的名称:______.

(2)检查A装置气密性的操作时______.

(3)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中.

实验装置实验药品制备原理
甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为

①______

乙小组②______浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:

③______

(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为______.

(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比名校小于理论值,其原因是______.为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器,重新实验.根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出合理的实验结果.该药品的名称是______.

答案

(1)仪器a的名称为:圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;

(2)检查A装置气密性的具体操作方法是连接导管,将导管插入水中,用手紧握试管或加热试管,导管口有气泡产生;松开手后或停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱,

故答案为:连接导管,将导管插入水中;用手紧握试管或加热试管,导管口有气泡产生;松开手后或停止加热,导管内有水回流并形成一段稳定的水柱;

(3)①氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水,反应的化学方程式为(NH42SO4+Ca(OH)2═2NH3↑+2H2O+CaSO4,故答案为:(NH42SO4+Ca(OH)2═2NH3↑+2H2O+CaSO4

②浓氨水是液体,氢氧化钠是固体,为使氨气逸出,把氨水滴入固体氢氧化钠中,随着氢氧化钠溶解放热,氨气挥发放出气体,故选B装置;氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度,使NH3+H2⇌NH3•H2⇌NH4++OH-向逆方向移动,加快氨气逸出,

故答案为:B;氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度,使NH3+H2⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-向逆方向移动,加快氨气逸出;

(4)反应前氧化铜的质量为m1g、氧化铜反应后转化成的铜的质量为m2g,则氧化铜中氧元素的质量为m1-m2,生成的水中氧元素的质量等于氧化铜氧元素的质量,则生成的水中氧原子的个数为

m1-m2
16
;水中氢原子个数是氧原子个数的两倍,因此氢原子个数为
m1-m2
16
×2,生成的氮气在标准状况下的体积V1L,则氮气中氮原子的个数为
V1×2
22.4

因此氮氢原子个数比为

V1×2
22.4
m1-m2
16
×2=5V1:7(m1-m2),

故答案为:5V1:7(m1-m2);

(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比小于理论值,其原因是洗气瓶D中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水,还吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高. 因此在 洗气瓶D前的位置应增加了一个装有碱石灰(无水硫酸铜、氢氧化钠、氧化钙等)的实验仪器只吸收水,减小误差,

故答案为:洗气瓶D中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水,还吸收了未反应的氨气,从而使计算的氢的量偏高;碱石灰(氢氧化钠、氧化钙等).

单项选择题
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