Question

某学习兴趣小组探究废干电池（锌筒内填有炭粉、MnO₂、NH₄Cl等的糊状物）的回收利用，并用回收的物质进行如下实验．
I．（1）从废干电池中提取NH₄Cl．
①利用该糊状物提取NH₄Cl前两步的操作为：a．溶解   b．

 

．
②甲同学设想：将分离出的NH₄Cl溶液蒸发、结晶、灼烧，就可以制得纯净的NH₄Cl．
请对甲同学的方案作出评价并说明理由：

 

．
（2）制取氨气．
①乙同学要制备并收集到纯净的氨气，下列各反应及操作中合理的是

 

a．将氯化铵固体加热分解            b．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
c．将氢氧化钠固体加入浓氨水中      d．将氯化铵浓溶液滴入氢氧化钠固体中
②乙同学认为将集气瓶正放在桌上（如图1所示），就可以收集到纯净的氨气．

你若认为可行，请说明其操作：

 

．
你若认为不可行，请说明其理由：

 

．
Ⅱ．丙同学利用上面得到的氨气制取氨水并进行了如下探究实验：
（3）为探究NH₃?H₂O是否是弱电解质．
丙该同学设计方案如下：①将1.12L（标况）NH₃完全溶于水，配得溶液500mL；②

 

；③分析数据，即可得出结论．
请把最简单的实验步骤②，填写在上面的空格中．
（4）探究氨水与盐酸的反应过程．
丙同学进行了如下实验：向25mL上述氨水中逐滴滴加同浓度的盐酸，测定反应过程中溶液pH并绘制其pH变化曲线（如图2）．请回答：
①酸碱恰好完全中和时的pH点应是

 

（填A或B或D），②此时溶液中c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=

 

mol?L^-1，③溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为

 

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Answer 1

分析：（1）①依据氯化铵溶于水，炭粉、MnO₂不溶于水，分析分离方法；
②氯化铵受热易分解；
（2）①收集到纯净的氨气，生成的氨气中不能含有杂质分析；
②利用装置图可以收集到较纯净的氨气，氨气比空气轻，导气管短进长出收集；
（3）依据一水合氨溶液中存在电离平衡分析，测定溶液PH判断，溶液中氢氧根是否全部电离设计分析；
（4）①氨气和盐酸恰好反应生成氯化铵和水，氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性，溶液PH小于7；
②恰好反应氨水是等浓度等体积混合，依据溶液中物料守恒分析计算得到c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）；
③氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性，据此比较离子浓度大小．

解答：解：（1）①锌筒内填有炭粉、MnO₂、NH₄Cl等的糊状物，氯化铵溶于水，炭粉、MnO₂不溶于水，可以溶解后过滤得到溶液，故答案为：过滤；
②分离出的NH₄Cl溶液蒸发、结晶、灼烧，氯化铵易分解生成氨气和氯化氢，不能制得纯净的NH₄Cl，故答案为：此方案不可行，原因是在灼烧时氯化铵会分解
（2）①a．将氯化铵固体加热分解生成氯化氢和氨气，不能得到纯净的氨气，故a不符合；           
b．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中，氢氧化钠溶解放热，使一水合氨分解生成氨气，故b符合；
c．将氢氧化钠固体加入浓氨水中，氢氧化钠固体溶解放出的热量被降低，同时氨气中带出大量水蒸气，故c不符合；    
d．将氯化铵浓溶液滴入氢氧化钠固体中，生成的氨气少且易带出大量水蒸气，故d不符合；
故答案为：bd；
②利用装置图可以收集到较纯净的氨气，氨气比空气轻，导气管短进长出收集，故答案为：此方案可行，可从b管中通入氨气收集；
（3）将1.12L（标况）NH₃完全溶于水，配得溶液500mL，溶液的浓度=

1.12L 22.4L/mol

0.5L

=1mol/L，通过测定溶液PH判断，若是强碱溶液PH=14，但测定溶液PH小于14，说明一水合氨溶液中存在电离平衡，证明是弱电解质，故答案为：测氨水的pH；
（4）①氨气和盐酸恰好反应生成氯化铵和水，氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性，溶液PH小于7，所以酸碱恰好完全中和时的pH点应是D点，故答案为：D；
②恰好反应氨水是等浓度等体积混合，依据溶液中物料守恒分析计算得到c（NH₃?H₂O）+c（NH₄⁺）=0.05mol/L，故答案为：0.05；
③氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性，据此比较离子浓度大小为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

点评：本题考查了实验方案的分析判断，溶液中离子浓度大小比较，酸碱反应后溶液酸碱性的应用，物质性质和实验步骤的分析理解是解题关键，题目难度中等．