Question

【题目】下图A、B、C是某课外活动小组设计的制取氨气并进行喷泉实验的三组装置示意图，制取NH3选用试剂如图所示，回答下列问题：

（1）用A图所示的装置可制备干燥的NH3

①反应的化学方程式为：________________________________________。装置中收集NH3的试管口放置棉花团的作用是_________________________________________。

②干燥管中干燥剂能否改用无水CaCl2___________，理由是_______________________。

（2）用B图所示的装置可快速制取较大量NH3拟作喷泉实验。根据B图所示的装置及试剂回答下列问题：

①用化学方程式表示浓氨水滴入CaO中有大量NH3逸出的过程：_________________________

②检验NH3是否收集满的实验方法是：______________________________________________。

（3）用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发喷泉的操作是___________________________，若实验结束后溶液充满整个烧瓶，则氨水的浓度为_______________________（假设实验在标况下进行）。若测得C装置烧瓶中NH3的质量是相同状况下相同体积H2质量的10倍，则喷泉实验完毕后，烧瓶中水可上升至烧瓶容积的___________(填“几分之几”)。

Answer 1

【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 防止空气对流，使NH3充满试管 不能 CaCl2+8NH3→CaCl2·8NH3 CaO+H2O→Ca(OH)2反应放热NH3·H2ONH3↑+H2O 用玻璃棒蘸取少许浓盐酸靠近收集NH3的试管口，若产生白烟，说明试管已收集满NH3，反之，则没有收集满 或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的试管口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满 打开止水夹挤出胶头滴管中的水 1/22.4 mol/L

【解析】（1）①在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨气是气体，容易和空气产生对流，所以棉花的作用是防止空气对流，使NH3充满试管；②氯化铵和氨气能发生反应CaCl2+8NH3=CaCl28NH3，所以干燥管中干燥剂不能改用无水CaCl2；（2）①氧化钙和水反应生成氢氧化钙，且放出大量热量，氧化钙和水放出的热量能促进氨水的分解：NH3·H2ONH3↑+H2O；②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，氨气和氯化氢反应生成白烟，所以可用氯化氢或湿润的红色石蕊试纸检验，即用玻璃棒蘸取少许浓盐酸靠近收集NH3的试管口，若产生白烟，说明试管已收集满NH3，反之，则没有收集满；或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的试管口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满，反之，则没有收集满；（3）NH3极易溶解于水，打开止水夹挤出胶头滴管中的水，由于氨气迅速溶解导致烧瓶内气体压强迅速减小，导致溶液进入烧瓶产生喷泉现象，由于充满溶液，则氨水的浓度是；烧瓶中NH3的质量是相同状况下相同体积H2质量的10倍，所以烧瓶中气体的平均分子量是氢气的10倍，即烧瓶中气体的平均分子量是20，根据十字交叉法可知空气和氨气的体积之比为1：3，故喷泉实验完毕后，烧瓶中水可上升至烧瓶容积的3/4。