Question

【題目】有資料顯示過量的氨氣和氯氣在常溫下可合成巖腦砂(主要成分為NH4Cl)，某實驗小組對該反應進行探究，并對巖腦砂進行元素測定。回答下列問題:

（1）巖腦砂的制備

①該實驗中用依鹽酸與MnO2反應制取所需氯氣，則裝置F中的試劑是______(填試劑名稱)。

②為了使氨氣和氯氣在D中充分混合，請確定上述裝置的合理連接順序:___→ef←____(用小寫字母和箭頭表示，箭頭方向與氣流方向一致)。________________

③裝置D處有兩個明顯的不足之處，請指出________________________________。

④證明氨氣和氯氣反應有巖腦砂生成，需要的檢驗試劑中，除了蒸餾水、稀HNO3、NaOH溶液外，還需要_________________________________。

（2）巖腦砂中元素的測定準確稱取ag巖腦砂，與足量的氧化銅混合加熱(發生的反應為2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O)，利用下列裝置測定巖腦砂中氮元素和氯元素的質量之比。

①設置裝置H的目的是_____________________________________________。

②若裝置I增重bg，利用裝置K測得氣體體積為VL(已知常溫常壓下氣體摩爾體積為24.5L/mol)，則巖腦砂中m(N):m(Cl)=________ (用含b、V的代數式表示，不必化簡)。

若測量體積時氣體溫度高于常溫(其他操作均正確)，則m(N)比正常值____(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】 飽和食鹽水 a→dc，hg←ji←b(提示:氨氣從e口進，氯氣從f口進。氨氣和氯氣會形成逆向流動，更有利于二者充分混合，同時要注意確定連接順序時，氯氣氣流是從右向左的 導管太細，生成的氯化按固體會堵塞導管；無尾氣處理裝置 AgNO3溶液、紅色石蕊試紙(其他合理答案即可) 吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對測定氯化氫的質量產生影響 (28V/24.5):(35.5b/36.5) 偏高

【解析】①實驗中用依鹽酸與MnO2反應制取所需氯氣，F裝置為收集氯氣的裝置，所以裝置中的試劑是飽和食鹽水。

②制取氨氣的氣流順序為 adc制取氯氣的氣流順序bijgh,考慮到氯氣的密度比空氣大，氨氣的密度比空氣小，所以氨氣從e口進，氯氣從f口進，氨氣和氯氣會形成逆向流動，更有利于二者充分混合，同時要注意確定連接順序時，氯氣氣流是從右向左的 。合理連接順序: a→dc→ef←hg←ji←b 。

③裝置D處會發生反應生成了NH4Cl, NH4Cl為固體小顆粒，導管太細，生成的固體顆粒容易堵塞導管，，生成的氯化按固體會堵塞導管；因為Cl2有毒，需要有尾氣處理裝置。所以不足之處為：導管太細，生成的氯化按固體會堵塞導管；無尾氣處理裝置。

④檢驗固體氯化銨中的銨根離子需要NaOH溶液和紅色石蕊試紙，檢驗Cl-需要蒸餾水，硝酸銀和稀硝酸，所以答案為：AgNO3溶液、紅色石蕊試紙。

（2）①由G處的反應為：2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O，產生的氣體通過飽和濃硫酸可以吸收水蒸氣，設置裝置H的目的是吸收混合氣體中的水蒸氣，防止對測定氯化氫的質量產生影響。

② 由2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑+3H2O知堿石灰增重的量為HCl,，根據已知裝置I增重bg,，m(Cl)=[b/36.5]35.5g/mol；量氣管的體積為N2，K測得氣體體積為VL，則m（N）=V/24.5L/mol。所以m(Cl)：m（N）=[b/36.5]35.5g/mol：V/24.5L/mol=). (28V/24.5):(35.5b/36.5)

因為氣體測量時溫度偏高，導致V增大，所以m(N)偏大。答案：(28V/24.5):(35.5b/36.5) 偏高。