Question

在濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得納米級碳酸鈣（粒子直徑在1～100nm之間）．下圖所示A～E為實驗室常見的儀器裝置（部分固定夾持裝置略去），請根據要求回答問題．

（1）實驗室制取、收集干燥的NH₃，需選用上述儀器裝置的接口連接順序是（選填字母）：a接______，______接______，______接h；用A裝置制取NH₃的化學反應方程式為______
（2）用圖所示裝置也可以制取NH₃，則圓底燒瓶中的固體可以選用______（選填字母編號）；
A．堿石灰　　　　B．生石灰　　　C．無水氯化鈣
D．無水硫酸銅　　E．燒堿
（3）向濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂氣體制納米級碳酸鈣　時，應先通入的氣體是______，試寫出制納米級碳酸鈣的化學方程式______；
（4）試設計簡單的實驗方案，判斷所得碳酸鈣樣品顆粒是否為納米級______．

Answer 1

解：（1）實驗室制取氨氣采用固體、固體加熱型裝置，所以應選A為反應裝置；生成物中含有水，氨氣屬于堿性氣體，所以應選擇堿性物質吸收水蒸氣，故選C；氨氣極易溶于水，且氨氣的密度小于空氣的密度，所以應采用向下排空氣法收集，故選E；氨氣有刺激性氣味，所以不能直接排空；氨氣極易溶于水，所以尾氣處理應采用防止倒吸裝置，用水吸收即可，故選D；注意干燥管的使用原則是大口進小口出；所以儀器裝置的接口連接順序是d、e、g、f．
實驗室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣加熱制的生成氯化鈣、氨氣和水，反應方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
故答案為：d、e、g、f；2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
（2）該裝置是固液不加熱型，且氨水極易揮發(fā)，溫度越高，揮發(fā)越快；堿石灰、氫氧化鈉、生石灰的溶解過程放出大量的熱，相當于加熱，故可選ABE．
故答案為：ABE．
（3）氨氣極易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以應先通入氨氣；氨氣溶于水生成氨水，溶液呈堿性，二氧化碳是酸性氣體，能和堿反應生成碳酸銨，碳酸銨和氯化鈣發(fā)生復分解反應生成碳酸鈣和氯化銨
CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
故答案為NH₃；CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
（4）碳酸鈣樣品顆粒如果為納米級，納米級的顆粒在膠體范圍內，所以具有膠體的性質，運用膠體的丁達爾效應判斷；取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現(xiàn)一條光亮的通路，則是納米級，否則不是．
故答案為：取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現(xiàn)一條光亮的通路，則是納米級，否則不是．
分析：（1）根據反應物的狀態(tài)、反應條件選取反應裝置，根據氣體的溶解性、密度選擇收集裝置，注意干燥管的使用原則是大口進小口出；實驗室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣反應制得．
（2）該裝置是固液不加熱型，且氨水極易揮發(fā)，溫度越高，揮發(fā)越快，所以所用藥品應用溶解時放熱的藥品．
（3）根據二氧化碳和氨氣的溶解性判斷先通入的氣體，由反應物和生成物寫出反應方程式．
（4）碳酸鈣樣品顆粒如果為納米級，納米級的顆粒在膠體范圍內，所以根據膠體的性質確定實驗方案．
點評：本題考查了氨氣的實驗室制法，難度不大，注意干燥管的使用原則是大口進小口出．