Question

11．在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙，（粒子直径在1-100nm之间）．如图1所示A到E为实验室常见的仪器装置（夹持装置略去），请根据要求回答问题．
（1）实验室制取、收集干燥的NH₃，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接d，e接g，f接h．
（2）用图2所示装置也可以制取NH₃，则圆底烧瓶中的固体可以选用ABE（选填字母编号）；
A．碱石灰　B．生石灰　C．无水氯化钙   D．无水硫酸铜　E．烧碱
（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是NH₃，试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O═CaCO₃（胶体）+2NH₄Cl；
（4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级碳酸钙，否则不是．

Answer 1

分析 在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙，
（1）由图可知，利用图1进行实验室制取、收集干燥的NH₃，A装置发生固体加热反应制备氨气，经C干燥后在D中收集，且连接E装置防止倒吸；
（2）用图2所示装置也可以制取NH₃，分液漏斗中为浓氨水，则烧瓶中固体为CaO或碱；
（3）二氧化碳微溶于水，应先通入氨气；
（4）碳酸钙样品颗粒如果为纳米级，纳米级的颗粒在胶体范围内，所以根据胶体的性质确定实验方案．

解答 解：（1）由图可知，利用图1进行实验室制取、收集干燥的NH₃，A装置发生固体加热反应制备氨气，经C干燥后在D中收集，干燥时气体大口进小口出，收集氨气为向下排空气法，且连接E装置防止倒吸，则仪器装置的接口连接顺序是a接d，e接g，f接h，故答案为：d；e；g；f； 
（2）用图2所示装置也可以制取NH₃，分液漏斗中为浓氨水，则烧瓶中固体为CaO或碱，该装置是固液不加热型，且氨水极易挥发，温度越高，挥发越快；碱石灰、氢氧化钠、生石灰的溶解过程放出大量的热，相当于加热，则ABE均符合，故答案为：ABE；
（3）氨气极易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以应先通入氨气；氨气溶于水生成氨水，溶液呈碱性，二氧化碳是酸性气体，能和碱反应生成碳酸铵，碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O═CaCO₃（胶体）+2NH₄Cl，
故答案为：NH₃；CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O═CaCO₃（胶体）+2NH₄Cl；
（4）碳酸钙样品颗粒如果为纳米级，纳米级的颗粒在胶体范围内，所以具有胶体的性质，运用胶体的丁达尔效应判断；取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是，
故答案为：取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级碳酸钙，否则不是．

点评 本题考查物质的制备实验方案的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高频考点，注意根据反应物的状态、反应条件选取反应装置，根据气体的溶解性、密度选择收集装置，题目难度中等．