Question

【題目】納米碳酸鈣廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、化學(xué)建材、油墨、涂料、密封膠與膠粘劑等行業(yè)。在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得納米級(jí)碳酸鈣。某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)下圖所示裝置，制取該產(chǎn)品。D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉，圖中夾持裝置已略去。

Ⅰ．可選用的藥品有：

a．石灰石；b．飽和氯化鈣溶液；c．6 mol/L鹽酸；d．氯化銨；e．氫氧化鈣

（1）A中制備氣體時(shí)，所需藥品是（選填字母序號(hào)）______________；

（2）B中盛有飽和碳酸氫鈉溶液，其作用是______________________________；

（3）寫出制取氨氣的化學(xué)方程式__________________________________；

（4）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，向C中通入氣體是有先后順序的，應(yīng)先通入氣體的化學(xué)式______________；

（5）檢驗(yàn)D出口處是否有氨氣逸出的方法是__________________________；

（6）寫出制納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)方程式______________________________。

（7）若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有氨氣逸出，應(yīng)選用下列_____________裝置回收（填代號(hào)）。

Ⅱ．經(jīng)分析在上述氯化銨樣品中含有雜質(zhì)碳酸氫鈉。為了測(cè)定氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：

試回答：

（1）所加試劑A的化學(xué)式為______________________________________；

（2）B操作方法是_______________________________________________；

（3）樣品中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________________________________。

Answer 1

【答案】ac 除去CO2中的HCl 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O NH3 將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在D出口處，若試紙變藍(lán)，則證明有氨氣逸出；若試紙不變藍(lán)，則證明沒(méi)有氨氣逸出。（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近D出口處，若有白煙，則證明有氨氣逸出；若沒(méi)有白煙，則證明沒(méi)有氨氣逸出。） CaCl2 + H2O + CO2 + 2NH3＝CaCO3 + 2NH4Cl b Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3 過(guò)濾 或或53.5W2/143.5W1×100%

【解析】

I．在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得納米級(jí)碳酸鈣，由圖及給出的藥品可知，A中制備二氧化碳，B中盛有飽和碳酸氫鈉溶液，可除去二氧化碳中混有的HCl，E中制備氨氣，在C中制備納米級(jí)碳酸鈣，結(jié)合氨氣極易溶于水、氨水顯堿性解答；

Ⅱ．氯化銨樣品中含有雜質(zhì)碳酸氫鈉，為了測(cè)定氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)流程可知利用的是沉淀法，結(jié)合原子守恒計(jì)算。

Ⅰ．（1）分析題意知，裝置A為碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制二氧化碳，所需藥品是石灰石和6mol/L鹽酸，答案為：ac；

（2）濃鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳中含有氯化氫，飽和NaHCO3溶液可除去二氧化碳中的氯化氫；

（3）實(shí)驗(yàn)室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣加熱，生成氯化鈣、氨氣和水，方程式為：2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O；

（4）氨氣極易溶于水，先通入氨氣利于二氧化碳的吸收，所以應(yīng)先通入NH3；

（5）氨氣是堿性氣體，能使紅色石蕊試紙變藍(lán)；氨氣能和濃鹽酸反應(yīng)生成白煙，因此檢驗(yàn)D出口處是否有氨氣逸出的方法為：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在D出口處，若試紙變藍(lán)，則證明有氨氣逸出；若試紙不變藍(lán)，則證明沒(méi)有氨氣逸出。（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近D出口處，若有白煙，則證明有氨氣逸出；若沒(méi)有白煙，則證明沒(méi)有氨氣逸出。）；

（6）根據(jù)原子守恒可知還有氯化銨生成，則制納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)方程式為：CaCl2+CO2+2NH3+H2O＝CaCO3+2NH4Cl；

（7）氨氣極易溶于水要防止倒吸，答案為：b；

Ⅱ．（1）根據(jù)題目信息可知：碳酸氫鈉能與氫氧化鋇或氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鋇或碳酸鈣沉淀，根據(jù)沉淀的質(zhì)量求出碳酸氫鈉的質(zhì)量，最后求出氯化銨的質(zhì)量以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)；氯化銨能與硝酸酸化的硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀，根據(jù)沉淀的質(zhì)量求出氯化銨的質(zhì)量，最后求出氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；所以A為Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3；

（2）操作B為不溶物和溶液分離操作，用過(guò)濾的方法；

（3）若試劑為Ca（OH）2溶液，根據(jù)碳守恒得關(guān)系式：NaHCO3～CaCO3，計(jì)算得NaHCO3的質(zhì)量為84W2/100g，則氯化銨的質(zhì)量為（W1—84W2/100）g，氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，若試劑為Ba(OH)2溶液，同理可計(jì)算氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，若試劑為AgNO3和HNO3，由關(guān)系式NH4Cl～AgCl計(jì)算得氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.5W2/143.5W1×100%。