【題目】NH3及其鹽都是重要的化工原料。

(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3,反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為

(2)按圖13裝置進行NH3性質(zhì)實驗。

①先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是 ,原因是 ,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1。

②再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是

(3)設(shè)計實驗,探究某一種因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響。

限制試劑與儀器:固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計、溫度計、恒溫水浴槽(可控制溫度)

①實驗?zāi)康模禾骄?/span> 對溶液中NH4Cl水解程度的影響。

②設(shè)計實驗方案,擬定實驗表格,完整體現(xiàn)實驗方案(列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關(guān)物理量及需擬定的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)用字母表示;表中V(溶液)表示所配制溶液的體積)。

物理量

實驗序號

V(溶液)/mL

……

1

100

2

100

③按實驗序號I所擬數(shù)據(jù)進行實驗,若讀取的待測物理量的數(shù)值為Y,則NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)化率為 (只列出算式,忽略水自身電離的影響)。

【答案】(1)A、C、G。

(2)①產(chǎn)生白煙;打開旋塞1,氯化氫與氨氣混合反應(yīng)生成了白色氯化銨固體小顆粒,形成白煙。②燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中,形成紅色溶液。

(3)①溫度(或濃度)

物理量

實驗序號

V(溶液)/mL

NH4Cl質(zhì)量(g)

溫度(℃)

pH

……

1

100

m

T1

Y

2

100

m

T2

Z

物理量

實驗序號

V(溶液)/mL

NH4Cl質(zhì)量(g)

溫度(℃)

pH

……

1

100

m

T

Y

2

100

m2

T

Z

(10-Y×5.35)/m

【解析】(1)NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3是固體混合物加熱制取氣體的反應(yīng),有水生成,試管口應(yīng)向下傾斜,發(fā)生裝置選A,NH3密度比空氣小,用向下排空氣法收集,收集裝置選C,氨氣極易溶于水,要用防倒吸裝置,但不能距離水太遠,也不能插入液面以下,選G,故選A、C、G。(2)①先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色的煙;原因是先打開旋塞1,氯化氫與氨氣揮發(fā)出來,氯化氫與氨氣反應(yīng)生成了氯化銨小顆粒,氯化銨小顆粒形成白煙。②再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中,是因為氣體參與反應(yīng)后使得燒瓶內(nèi)的壓強變小,打開旋塞2后,大氣壓就會把燒杯中的溶液壓到燒瓶中來,同時由于A中的HCl不可能全部進入B中,A中HCl過量,就算不能完全進入B瓶,B中的氨氣也應(yīng)能完全反應(yīng),形成氯化銨,石蕊溶液進入B中,B中的NH4Cl溶于石蕊溶液,溶液顯酸性,所以石蕊試液顯紅色。(3)主要采用控制變量的方法,根據(jù)給出的儀器,有可控制溫度水浴槽,那么可以完成溫度對NH4Cl水解程度的影響,天平可以稱出不同質(zhì)量NH4Cl,那么可以配制出不同濃度的溶液,就可以探究濃度對NH4Cl水解程度的影響,故答案為溫度或濃度。如果探究溫度的影響那么控制濃度相同,改變溫度,如果探究濃度相同,那么就要控制溫度相同,不管哪一種探究都需要配制一定濃度的NH4Cl溶液,那么需要稱量NH4Cl的質(zhì)量,但不管探究的是哪種因素的影響,都需要使用pH計通過測量水解后溶液的pH來判斷其水解程度,所以在表格中都應(yīng)有一項為pH值。若探究溫度對NH4Cl水解程度的影響時數(shù)據(jù)為:

物理量

實驗序號

V(溶液)/mL

NH4Cl質(zhì)量(g)

溫度(℃)

pH

……

1

100

m

T1

Y

2

100

m

T2

Z

若探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數(shù)據(jù)為:

物理量

實驗序號

V(溶液)/mL

NH4Cl質(zhì)量(g)

溫度(℃)

pH

……

1

100

m1

T

Y

2

100

m2

T

Z

如果pH 為Y,那么c(H+)=10-Ymol/L,物質(zhì)的量為10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol,那么水解的NH4Cl的物質(zhì)的量也為10-Y-1mol,質(zhì)量為10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g,NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)化率為:( 10-Y×5.35)/m。

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