Question

【题目】已知岩脑砂的主要成分为NH4Cl，实验室可通过过量氨气和氯气反应制NH4Cl。

I.实验室制NH4Cl

(1)写出B中反应的离子方程式_________________________________。

(2)为使氨气和氯气在D中充分混合并反应，上述装置的连接顺序为a→d→c_____、______←j←i←h←g←b；写出D中反应的化学方程式_________________________________。

(3)若要检验NH4Cl，除蒸馏水、稀HNO3、AgNO3溶液、红色石蕊试纸外还需要的试剂为___________。

Ⅱ：天然岩脑砂中NH4Cl，纯度的测定(杂质不影响NH4Cl纯度测定)

已知：2NH4 C1+3CuO3Cu+2HC1↑+N2↑+3H2O

实验步骤：①准确称取1.19g岩脑砂。②将岩脑砂与足量氧化铜混合加热(装置如下)。

(1)连接仪器，检查装置气密性：先将K中装入水，然后加热G，______________________，则气密性良好。

(2)H中浓硫酸的作用是_________________________________。

(3)实验结束后，恢复至原温，通过K测得气体体积为224mL(换算为标准状况)，则天然岩脑砂中NH4C1的纯度为___________。(保留三位有效数字)

(4)某同学通过测I的增重来计算天然岩脑砂中NH4C1的质量分数，则所得NH4C1的纯度___________。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)

Answer 1

【答案】 e f 氢氧化钠浓溶液 量气管末端有气泡冒出，停止加热，量气管内形成一段水柱 吸收反应产生的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰 89.9% 偏低

【解析】

I. 实验室制NH4Cl需要分别制备氨气和氯气，A装置中用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气，装置C碱石灰干燥氨气，装置B中二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，用装置F干燥氯气，氨气的密度小、氯气密度大，为使氨气和氯气充分混合，通过f通入氯气、通过e通入氨气； D中氨气和氯气反应生成氮气和氯化铵；检验固体氯化铵中的铵根离子需要氢氧化钠浓溶液和红色石蕊试纸，检验氯离子需要蒸馏水、硝酸银和稀硝酸。Ⅱ：(1) 若气密性良好，导管和量气管末端有气泡冒出，停止加热，量气管内形成一段水柱；(2)H中浓硫酸，能够吸收混合气体中的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰；(3) K中收集到的气体是氮气，根据氮气的体积可以计算NH4C1的质量。(4)反应生成的氯化氢不能完全被I吸收。

I. (1)装置 B中二氧化锰与浓盐酸加热生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式是 ；(2)制取氨气的气流顺序为a→d→c，制取氯气的气流顺序为b→g→h→i→j，考虑到氯气的密度比空气大，氨气的密度比空气小，所以氨气从e口进，氯气从f口进，氨气和氯气会形成逆向流动，更有利于二者充分混合，合理的连接顺序为a→d→c→e、f←j←i←h←g←b。D中氨气和氯气反应生成氮气和氯化铵，反应方程式是 ； (3)检验固体氯化铵中的铵根离子需要氢氧化钠浓溶液和红色石蕊试纸，检验氯离子需要蒸馏水、硝酸银和稀硝酸，所以还需要的试剂为氢氧化钠浓溶液。Ⅱ：(1)连接好仪器后，检查装置的气密性时，先将H和K中装入蒸馏水，然后加热G，量气管末端有气泡冒出，停止加热，量气管内形成一段水柱，则气密性良好。(2)产生的气体通过装置H中的浓硫酸，能够吸收混合气体中的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰，减小实验误差。(3) K中收集到的气体是氮气,标准状况下，224mL氮气的物质的量是0.01mol，根据反应2NH4Cl＋3CuO3Cu＋2HCl↑＋N2↑＋3H2O可知，消耗氯化铵的量为0.02 mol，质量为0.02 mol×53.5 g/mol＝1.07 g，则天然岩脑砂中NH4Cl的质量分数为1.07 g/1.19 g×100%＝89.9%。(4) 反应生成的氯化氢不能完全被I吸收，所以通过测I的增重来计算天然岩脑砂中NH4C1的质量分数，结果会偏低。