Question

【題目】足球比賽中讓意外昏迷的球員快速恢復意識會用到“嗅鹽”。同學們對“嗅鹽”產生了好奇，并對其成分進行了如下探究。

[查閱資料]①嗅鹽由一種鹽類物質和香料(香料不參與下列探究中的任何反應)組成，能釋放出氨味氣體，對人體神經會產生強烈的刺激作用，但過量吸入會危害健康。

②氯化鈣稀溶液與碳酸氫銨溶液不發生反應。

③氨氣遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，能與硫酸化合生成硫酸銨。

[提出問題]嗅鹽中鹽類物質是什么?

[猜想與假設]猜想一:可能是碳酸銨

猜想二: 可能是碳酸氫銨

[實驗探究]填寫表中空格。

實驗	甲組實驗		乙組實驗
方案	嗅鹽與____________(填一種物質的名稱) 混合研磨
現象	聞到較濃烈刺激性氣味且試紙變藍	______	_______
結論	嗅鹽中含有NH4+	嗅鹽中含有CO32-	確認甲組的實驗結論
	猜想一正確

[反思質疑]乙組同學認為甲組的實驗不嚴謹，他們通過補做一個實驗(方案見上表)，進而確認了甲組的結論。乙組同學的實驗目的是排除嗅鹽中存在______________離子的可能性。

[繼續探究]同學們利用下圖所示裝置制取氨氣并進一步測定嗅鹽中碳酸銨的質量分數。

已知嗅鹽與氫氧化鈉反應為: (NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3+2H2O，則X的化學式為___________。

[數據記錄]實驗稱取樣品質量m1，反應前后裝有氫氧化鈉固體的球形管的總質量分別為m2和m3，反應前后燒杯及燒杯內溶液的總質量分別為m4和m5。

[數據處理]通過測得數據計算出嗅鹽中碳酸銨的質量分數是_______________(用含字母的表達式表示)。

[實驗評價]關于該實驗的說法正確的是____________(填字母)

A倒置漏斗可以增大吸收面積同時防止倒吸

B燒杯中發生的反應是2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

C停止加熱一段時間后要通入一段時間空氣，否則測定結果會偏小

Answer 1

【答案】熟石灰 左邊是管產生氣泡，右邊試管澄清石灰水變渾濁 產生白色沉淀 HCO3- Na2CO3 ABC

【解析】

實驗探究：由表可知，甲組實驗中嗅鹽與未知物研磨，產生的現象是：聞到較濃烈刺激性氣味且試紙變藍，因此，該未知物熟石灰，因為熟石灰與銨鹽反應，產生刺激性氣味的氨氣，且氨氣與水反應，生成氨水，氨水顯堿性，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。故填寫：熟石灰；

由表可知，甲組實驗中嗅鹽與稀鹽酸反應，驗證了嗅鹽中含有CO32-，而碳酸根離子與氫離子結合會生成水和二氧化碳，因此，觀察到的現象是：左邊是管產生氣泡，右邊試管澄清石灰水變渾濁，故填寫：左邊是管產生氣泡，右邊試管澄清石灰水變渾濁；

由資料可知，氯化鈣稀溶液與碳酸氫銨溶液不發生反應，與碳酸鹽反應，生成沉淀碳酸鈣和氯化銨，因此，觀察到的現象是：產生白色沉淀，故填寫：產生白色沉淀；

反思質疑：甲組實驗中，研磨嗅鹽與熟石灰，碳酸氫銨與碳酸銨產生的現象相同，滴加稀鹽酸，碳酸銨與稀鹽酸反應生成氯化銨、水和二氧化碳，碳酸氫銨與稀鹽酸反應生成氯化銨、水和二氧化碳，產生的現象也相同，無法區別碳酸銨與碳酸氫銨，因此，乙組同學的實驗目的是檢驗出碳酸銨，排除碳酸氫銨，碳酸銨和碳酸氫銨的陽離子相同，陰離子不同，故填寫：HCO3-；

根據質量守恒定律的微觀實質：化學反應前后，原子種類和數目不變可知，該反應前有：2N、10H、1C、5O、2Na，反應后有：2N、10H、2O，缺少1C、3O、2Na，由于X前的化學計量系數為1，則X的化學式為：Na2CO3，故填寫：Na2CO3；

數據處理：氫氧化鈉固體可以吸收水蒸汽，水蒸汽來自兩個方面，一方面是反應生成的水，另一方面是氣體從溶液中出來帶出的水，稀硫酸可以吸收氨氣，因此，反應前后燒杯及燒杯內溶液的總質量變化為生成氨氣的質量，該反應生成氨氣的質量為：m5-m4，假設嗅鹽中碳酸銨的質量x

嗅鹽中碳酸銨的質量分數是：，故填寫：；

實驗評價：A、此裝置中倒置漏斗可以增大吸收面積同時防止倒吸，選項說法正確，故符合題意；

B、由資料可知，氨氣能與硫酸化合生成硫酸銨，化學方程式為：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，選項說法正確，故符合題意；

C、停止加熱一段時間后要通入一段時間空氣，目的是將反應容器和導管中殘余氨氣全部通入稀硫酸中，被稀硫酸吸收，如果不通入一段時間空氣，會使測定結果偏小，選項說法正確，故符合題意，故填寫：ABC。