Question

【题目】足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行了如下探究。

[查阅资料]①嗅盐由一种盐类物质和香料(香料不参与下列探究中的任何反应)组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。

②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应。

③氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色，能与硫酸化合生成硫酸铵。

[提出问题]嗅盐中盐类物质是什么?

[猜想与假设]猜想一:可能是碳酸铵

猜想二: 可能是碳酸氢铵

[实验探究]填写表中空格。

实验	甲组实验		乙组实验
方案	嗅盐与____________(填一种物质的名称) 混合研磨
现象	闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝	______	_______
结论	嗅盐中含有NH4+	嗅盐中含有CO32-	确认甲组的实验结论
	猜想一正确

[反思质疑]乙组同学认为甲组的实验不严谨，他们通过补做一个实验(方案见上表)，进而确认了甲组的结论。乙组同学的实验目的是排除嗅盐中存在______________离子的可能性。

[继续探究]同学们利用下图所示装置制取氨气并进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。

已知嗅盐与氢氧化钠反应为: (NH4)2CO3+2NaOHX+2NH3+2H2O，则X的化学式为___________。

[数据记录]实验称取样品质量m1，反应前后装有氢氧化钠固体的球形管的总质量分别为m2和m3，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。

[数据处理]通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数是_______________(用含字母的表达式表示)。

[实验评价]关于该实验的说法正确的是____________(填字母)

A倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸

B烧杯中发生的反应是2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

C停止加热一段时间后要通入一段时间空气，否则测定结果会偏小

Answer 1

【答案】熟石灰 左边是管产生气泡，右边试管澄清石灰水变浑浊 产生白色沉淀 HCO3- Na2CO3 ABC

【解析】

实验探究：由表可知，甲组实验中嗅盐与未知物研磨，产生的现象是：闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝，因此，该未知物熟石灰，因为熟石灰与铵盐反应，产生刺激性气味的氨气，且氨气与水反应，生成氨水，氨水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。故填写：熟石灰；

由表可知，甲组实验中嗅盐与稀盐酸反应，验证了嗅盐中含有CO32-，而碳酸根离子与氢离子结合会生成水和二氧化碳，因此，观察到的现象是：左边是管产生气泡，右边试管澄清石灰水变浑浊，故填写：左边是管产生气泡，右边试管澄清石灰水变浑浊；

由资料可知，氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应，与碳酸盐反应，生成沉淀碳酸钙和氯化铵，因此，观察到的现象是：产生白色沉淀，故填写：产生白色沉淀；

反思质疑：甲组实验中，研磨嗅盐与熟石灰，碳酸氢铵与碳酸铵产生的现象相同，滴加稀盐酸，碳酸铵与稀盐酸反应生成氯化铵、水和二氧化碳，碳酸氢铵与稀盐酸反应生成氯化铵、水和二氧化碳，产生的现象也相同，无法区别碳酸铵与碳酸氢铵，因此，乙组同学的实验目的是检验出碳酸铵，排除碳酸氢铵，碳酸铵和碳酸氢铵的阳离子相同，阴离子不同，故填写：HCO3-；

根据质量守恒定律的微观实质：化学反应前后，原子种类和数目不变可知，该反应前有：2N、10H、1C、5O、2Na，反应后有：2N、10H、2O，缺少1C、3O、2Na，由于X前的化学计量系数为1，则X的化学式为：Na2CO3，故填写：Na2CO3；

数据处理：氢氧化钠固体可以吸收水蒸汽，水蒸汽来自两个方面，一方面是反应生成的水，另一方面是气体从溶液中出来带出的水，稀硫酸可以吸收氨气，因此，反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量变化为生成氨气的质量，该反应生成氨气的质量为：m5-m4，假设嗅盐中碳酸铵的质量x

嗅盐中碳酸铵的质量分数是：，故填写：；

实验评价：A、此装置中倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸，选项说法正确，故符合题意；

B、由资料可知，氨气能与硫酸化合生成硫酸铵，化学方程式为：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，选项说法正确，故符合题意；

C、停止加热一段时间后要通入一段时间空气，目的是将反应容器和导管中残余氨气全部通入稀硫酸中，被稀硫酸吸收，如果不通入一段时间空气，会使测定结果偏小，选项说法正确，故符合题意，故填写：ABC。