Question

【題目】碳銨是一種較常使用的化肥，它在常溫下易分解．某化學興趣小組對碳銨的成分存在疑問，時行了如下探究．

【定性實驗】檢驗溶液中的陰、陽離子

取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成．再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，石蕊試紙變藍色．

（1）根據實驗現象，推測碳銨中所含有陰離子可能是 和 ；

（2）根據實驗現象，碳銨與足量NaOH溶液加熱反應的離子方程式可能是 ；

【定量試驗】測定碳銨中C元素和N元素質量比．該興趣小組準確稱取ag碳銨，加熱使之分解，并把產物通入堿石灰中，如圖1所示．

（3）碳銨固體應放在A 中進行加熱．

A．試管

B．蒸發皿

C．燒瓶

D．坩堝

（4）從安全的角度考慮，尾氣處理的裝置可以選用如圖2 ；

（5）若灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實驗前后的質量差為bg．由此測得N元素的質量是 g．

（6）為了測定碳銨中碳元素的質量，他們設計的實驗方案是將ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質量．請你評價該方案是否合理； （填“合理”“不合理”），理由是 ．

Answer 1

【答案】（1）HCO3﹣；CO32﹣；

（2）NH4++OH﹣=NH3↑+H2O、HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O（或NH4++HCO3﹣+2OH﹣=NH3+CO32﹣+2H2O）；

ag碳銨，加熱使之分解，堿石灰增重為水和二氧化碳的質量，尾氣處理為氨氣，

（3）A；

（4）A；

（5）（a﹣b）g；

（6）不合理（或合理）；碳銨中可能含有HCO3﹣不能與BaCl2產生沉淀所測得碳元素質量分數不準確（或因為碳銨中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準確測得碳元素的質量）．

【解析】試題分析：（1）取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀為碳酸鈣；再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，石蕊試紙變藍色，則氣體為氨氣；

（2）碳銨與足量NaOH溶液加熱，銨根離子與氫氧根離子、碳酸氫根離子與氫氧根離子反應；

（3）因加熱裝置后連接U形管，以此選擇儀器；

（4）尾氣處理，應防止倒吸；

（5）灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實驗前后的質量差為bg，則氨氣的質量為（a﹣b）g；

（6）ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質量，若混有碳酸氫根離子或測量不準確，則不合理；若碳銨中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準確測得碳元素的質量，則合理，以此來解答．

解：（1）取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀為碳酸鈣，鹽中陰離子可能HCO3﹣、CO32﹣；再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，石蕊試紙變藍色，則氣體為氨氣，則原固體中含銨根離子，

由上述分析可知，陰離子可能為HCO3﹣、CO32﹣，

故答案為：HCO3﹣；CO32﹣；

（2）碳銨與足量NaOH溶液加熱反應的離子方程式可能是NH4++OH﹣=NH3↑+H2O、HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O（或NH4++HCO3﹣+2OH﹣=NH3+CO32﹣+2H2O），

故答案為：NH4++OH﹣=NH3↑+H2O、HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O（或NH4++HCO3﹣+2OH﹣=NH3+CO32﹣+2H2O）；

ag碳銨，加熱使之分解，堿石灰增重為水和二氧化碳的質量，尾氣處理為氨氣，

（3）因加熱裝置后連接U形管，則選擇儀器只能為試管，

故答案為：A；

（4）尾氣處理，應防止倒吸，B不能防止倒吸，C中氣體收集時導管應短進，D中為密閉容器可能會炸裂，只有A裝置收集及防倒吸，

故答案為：A；

（5）灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實驗前后的質量差為bg，則氨氣的質量為（a﹣b）g，則含N質量為：（a﹣b）g，

故答案為：（a﹣b）g；

（6）ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質量，則：

①不合理，因為碳銨中可能含有HCO3﹣不能與BaCl2產生沉淀所測得碳元素質量分數不準確；

②合理，因為碳銨中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準確測得碳元素的質量，

故答案為：不合理（或合理）；碳銨中可能含有HCO3﹣不能與BaCl2產生沉淀所測得碳元素質量分數不準確（或因為碳銨中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準確測得碳元素的質量）．