Question

【題目】近年各大體壇賽事報(bào)道頻繁出現(xiàn)一個(gè)名詞“嗅鹽”。校興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對(duì)“嗅鹽”展開了系列探究：

（查閱資料）①嗅鹽，是一種由碳酸銨和香料配制而成的藥品，給人聞后有刺激作用；

②嗅聞原理是碳酸銨晶體產(chǎn)生的氨氣對(duì)人體有刺激作用，過量嗅聞不利健康；

③碳酸銨[（NH4）2CO3]晶體受熱易分解，產(chǎn)生 NH3、H2O、CO2。

（定性初探）驗(yàn)證“嗅鹽”的化學(xué)性質(zhì)

（1）甲同學(xué)進(jìn)行了NH4+的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：取適量嗅鹽于試管中，加入氫氧化鈉溶液共熱，在試管口放一張_____，觀察到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請(qǐng)寫出氫氧化鈉溶液與碳酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（2）乙同學(xué)進(jìn)行了 CO32﹣的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：取適量嗅鹽于試管中，再加入稀硫酸，并將生成的氣體通入_____，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____，實(shí)驗(yàn)后觀察到了預(yù)期的現(xiàn)象。

（定量再探）測(cè)定“嗅鹽”中碳酸銨（NH4）2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

方案Ⅰ：取樣品 6.0 克，用圖 1 裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)量C裝置在反應(yīng)前后增加的質(zhì)量即為產(chǎn)生NH4+的質(zhì)量：

（3）裝置B的作用_____，裝置C中普通漏斗的作用是_____，圖2裝置中不能與其起到相似作用的是_____。

（4）小組同學(xué)經(jīng)討論后，均認(rèn)為用該套裝置測(cè)量會(huì)導(dǎo)致碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，原因是_____。

方案Ⅱ：取樣品6.0克，用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用F裝置測(cè)量反應(yīng)生成氣體的體積。

（5）請(qǐng)寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____，裝置 D 中橡膠管除平衡壓強(qiáng)，便于液體順利滴下外，還有_____的作用。

（6）該方案實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，會(huì)有氣體殘留，不能完全進(jìn)入量氣管中，_____（填“需要”或“不需要”）通入N2將其 中殘留的氣體排入量氣管中，闡述你的理由_____。

（7）實(shí)驗(yàn)測(cè)得量氣管中產(chǎn)生氣體的體積為 558mL，該方案所測(cè)嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

（已知實(shí)驗(yàn)條件下，CO2的密度約為 1.97g/L）。（請(qǐng)寫出過程，計(jì)算結(jié)果精確到 1%）

（8）若其他操作均正確，下列因素會(huì)導(dǎo)致所測(cè)嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是_____ （填字母）

a．反應(yīng)前量氣管液面在 0 刻度處以下

b．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)節(jié)兩端液面相平讀數(shù)

c．反應(yīng)結(jié)束后未等裝置冷卻到室溫，就開始讀數(shù)

Answer 1

【答案】濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙 （NH4）2CO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+2NH3↑ 澄清石灰水中 澄清石灰水變渾濁 吸收水和二氧化碳 防止液體倒吸入B中 ⑤ 生成的氣體不能被完全吸收 （NH4）2CO3+H2SO4═（NH4）2SO4+H2O+CO2↑ 防止收集氣體偏大 不需要 反應(yīng)生成多少體積的氣體，就有多少體積的氣體進(jìn)入量氣管中 40% c

【解析】

（1）取適量嗅鹽于試管中，加入氫氧化鈉溶液共熱，在試管口放一張濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，觀察到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即濕潤(rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)色，故填濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙；

氫氧化鈉溶液與碳酸銨在加熱條件下反應(yīng)生成碳酸鈉、水和氨氣，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：（NH4）2CO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+2NH3↑。

（2）取適量嗅鹽于試管中，再加入稀硫酸，并將生成的氣體通入澄清石灰水中，故填澄清石灰水中；預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，實(shí)驗(yàn)后觀察到了預(yù)期的現(xiàn)象，故填澄清石灰水變渾濁。

（3）由圖可知，裝置 B 的作用吸收水和二氧化碳，故填吸收水和二氧化碳；

氨氣極易溶于水，裝置 C 中普通漏斗的作用是防止液體倒吸入B中，故填防止液體倒吸入B中；

下列裝置中不能與其起到相似作用的是⑤，故填⑤。

（4）小組同學(xué)經(jīng)討論后，均認(rèn)為用該套裝置測(cè)量會(huì)導(dǎo)致碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，原因是生成的氣體不能被完全吸收，故填生成的氣體不能被完全吸收。

（5）裝置 D 中碳酸銨和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銨、水和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式寫為：（NH4）2CO3+H2SO4═（NH4）2SO4+H2O+CO2↑；

裝置 D 中橡膠管除平衡壓強(qiáng)，便于液體順利滴下外，還有防止收集氣體偏大的作用，這是因?yàn)橛卸嗌袤w積的液體進(jìn)入錐形瓶，就有多少體積的氣體進(jìn)入分液漏斗中，故填防止收集氣體偏大。

（6）不需要通入N2將其中殘留的氣體排入量氣管中，故填不需要；

理由是反應(yīng)生成多少體積的氣體，就有多少體積的氣體進(jìn)入量氣管中，故填：反應(yīng)生成多少體積的氣體，就有多少體積的氣體進(jìn)入量氣管中。

（7）解：反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量：1.97g/L×0.558L＝1.1g

設(shè)樣品中碳酸銨質(zhì)量為x

96：44=：1.1g

x＝2.4g

嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%＝40%

答：嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。

（8）a.反應(yīng)前量氣管液面在 0 刻度處以下，會(huì)導(dǎo)致讀取的二氧化碳體積偏小，從而導(dǎo)致質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏��；

b.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)節(jié)兩端液面相平讀數(shù)，是正確的操作方法，不能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大或偏小；

c.反應(yīng)結(jié)束后未等裝置冷卻到室溫，就開始讀數(shù)，會(huì)導(dǎo)致二氧化碳體積偏大，從而導(dǎo)致質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；故填c。