Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組根據(jù)高中知識(shí)設(shè)計(jì)如下測(cè)定室內(nèi)甲醛含量的裝置(夾持裝置已略)。

I．配制銀氨溶液

(1)盛裝AgNO3溶液的儀器D的名稱_________。

(2)關(guān)閉K2和K3，打開K1和分液漏斗活塞，將飽和食鹽水滴入到圓底燒瓶中，當(dāng)觀察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解時(shí)，關(guān)閉K1和分液漏斗活塞。請(qǐng)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____；飽和食鹽水的用途是_______。

(3)已知銀氨溶液的成分是Ag(NH3)2OH，寫出D中生成銀氨溶液的化學(xué)方程式_________ 。

II．測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛含量

(4)用熱水浴加熱D，打開K3，將滑動(dòng)隔板由最左端抽到最右端，吸入1L室內(nèi)空氣，關(guān)閉K3，后續(xù)操作是___________。共計(jì)進(jìn)行上述操作十次。

(5)裝置中毛細(xì)管的作用是_____________ 。

(6)已知甲醛被銀氨溶液氧化的化學(xué)方程式為HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O，測(cè)得共生成Ag 2.16mg。則空氣中甲醛的含量為________mg L-1(空氣中其它物質(zhì)不與銀氨溶液反應(yīng))。

(7)該設(shè)計(jì)裝置存在一個(gè)明顯的不足之處是_______。

Answer 1

【答案】三頸燒瓶 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 降低氮化鎂和水的反應(yīng)速率 AgNO3+3NH3H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O或AgNO3+NH3H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O 打開K2，緩慢推動(dòng)滑動(dòng)隔板，將氣體全部推出，再關(guān)閉K2 減小氣體通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收 0.015或1.5×10-2 缺少尾氣處理裝置

【解析】

（1）依據(jù)儀器的構(gòu)造寫出儀器D的名稱；

（2）飽和食鹽水和氮化鎂反應(yīng)制備氨氣，加入飽和食鹽水的量控制減緩反應(yīng)速率；

（3）A中飽和食鹽水和氮化鎂反應(yīng)制取氨氣，氨氣通入硝酸銀溶液中制備銀氨溶液，三頸燒瓶中生成銀氨溶液的化學(xué)方程式為AgNO3+3NH3H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O；

（4）后續(xù)操作是：打開K2，緩慢推動(dòng)滑動(dòng)隔板，將氣體全部推出，再關(guān)閉K2，減少測(cè)定誤差；

（5）裝置中毛細(xì)管的作用是，減小氣體的滴入速率使空氣中甲醛氣體被完全吸收；

（6）甲醛和銀氨溶液加熱反應(yīng)生成銀，結(jié)合甲醛被氧化為二氧化碳，氫氧化二氨合銀被還原為銀，甲醛中碳元素化合價(jià)0價(jià)變化為+4價(jià)，銀+1價(jià)變化為0價(jià)，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒計(jì)算可得，注意進(jìn)行了10次操作；

（7）沒(méi)有尾氣處理裝置，會(huì)造成污染。

（1）盛裝AgNO3溶液的儀器D的名稱是三頸燒瓶；故答案為：三頸燒瓶；

（2）A裝置中飽和食鹽水和氮化鎂反應(yīng)制備氨氣，化學(xué)方程式為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，飽和食鹽水的量控制減緩反應(yīng)速率；故答案為：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，飽和食鹽水和氮化鎂反應(yīng)生成氨氣并減緩生成氨氣的速率；

（3）A中飽和食鹽水和氮化鎂反應(yīng)制取氨氣，氨氣通入硝酸銀溶液中制備銀氨溶液，三頸燒瓶中生成銀氨溶液的化學(xué)方程式為AgNO3+3NH3H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O，或AgNO3+NH3H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O；故答案為：AgNO3+3NH3H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O或AgNO3+NH3H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O；

（4）用熱水浴加熱三頸燒瓶，打開K3，將滑動(dòng)隔板由最左端抽到最右端，吸入1L室內(nèi)空氣，關(guān)閉K3，后續(xù)操作是打開K2，緩慢推動(dòng)滑動(dòng)隔板，將氣體全部推出，再關(guān)閉K2；故答案為：打開K2，緩慢推動(dòng)滑動(dòng)隔板，將氣體全部推出，再關(guān)閉K2；

（5）裝置中毛細(xì)管的作用是減小氣體通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收；故答案為：減小氣體通入速率，使空氣中甲醛氣體被完全吸收；

（6）甲醛和銀氨溶液反應(yīng)生成銀和碳酸鹽，根據(jù)甲醛被氧化為碳酸鹽，氫氧化二氨合銀被還原為單質(zhì)銀，甲醛中碳元素化合價(jià)由0價(jià)→+4價(jià)，銀由+1價(jià)→0價(jià)，生成Ag 2.16mg，

根據(jù)電子守恒規(guī)律：設(shè)消耗甲醛的物質(zhì)的量為x，則4x==2×10-5mol，x=5×10-6mol，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)進(jìn)行了10次操作，所以測(cè)得1L空氣中甲醛的含量為5×10-7mol，即為5×10-7×30×103mg/L=0.015mgL-1；故答案為：0.015或1.5×10-2；

（7）此裝置有一個(gè)明顯的不足之處是：沒(méi)有尾氣處理裝置，會(huì)造成空氣污染；故答案為：沒(méi)有尾氣處理裝置。