Question

NH₃及其盐都是重要的化工原料。

(1)用NH₄Cl和Ca(OH)₂制备NH₃，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_____________。

(2)按下图装置进行NH₃性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是_______________，原因是____________，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_____________。

(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。

限制试剂与仪器：固体NH₄Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、PH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)

①实验目的：探究对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。

②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中V(溶液)表示所配制溶液的体积)。

③按实验序号I所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH₄Cl水解反应得平衡转化率为______________ (只列出算式，忽略水自身电离的影响)。

Answer

(1)ACG；(2)①产生白色的烟；氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白烟。②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中,溶液显红色。

(3)①温度(或浓度)

②温度的影响

(浓度的影响)

③(5.35×10-Y)/m1×100％

【解析】

试题分析：(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气(2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O)，反应发生为固体与固体加热制取气体的装置，因防止药品中的湿存水以及反应产生的水使反应试管受热不均匀，所以选择试管口向下的A装置制备氨气，氨气为易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，需用向下排空气法收集，所以选择C装置，氨气极易溶于水，尾气处理需考虑倒吸，倒扣的漏斗空间大，水柱不易极速上升，能防止倒吸，故选G装置，故答案为：ACG；

(2)①A容器压强为150KPa，B容器压强100KPa，A容器压强大于B容器，先打开旋塞1，A容器中的氯化氢进入B容器，氨气和氯化氢反应，NH3+HCl=NH4Cl，生成氯化铵固体小颗粒，所以B瓶中的现象是出现白烟，故答案为：出现白烟；A瓶压强比B瓶大，氯化氢进入B瓶与氨气反应生成氯化铵固体小颗粒形成白烟；

②氨气、氯化氢为气体反应生成的氯化铵为固体，压强减小，再打开旋塞2，紫色的石蕊试液倒吸入B瓶中，氯化铵为强酸弱碱盐，溶液中铵根离子水解生成一水合氨和氢离子，水解方程式为：NH4++H2ONH3•H2O+H+，溶液呈酸性，所以紫色石蕊试液变红，故答案为：烧瓶中的液体倒吸入B瓶，且紫色石蕊试液变红；

(3)①盐类水解，水解离子浓度越大，水解程度越小，盐类水解为吸热反应，温度越高，水解程度越大，根据题干提供的限选试剂与仪器中的温度计、恒温水浴槽(可调控温度)，可选择温度不同对盐类水解的影响，故答案为：温度；

②根据①可知，该实验为探究温度对氯化铵水解的影响，氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所以可根据不同温度下，水解的溶液的pH进行判断，所配制溶液的体积都为100mL，m(NH4Cl)相同都为m g，温度不同，分别为T1℃、T2℃，分别测水解后pH，故答案为：

物理量

实验序号

V(溶液)/mL

NH4Cl质量(g)

温度(℃)

pH

1

100

m1

T1

Y

2

100

m2

T2

Z

③读取的待测物理量的数值为Y，Y为pH值，pH=-lgc(H+)，c(H+)=10-Ymol/L，NH4++H2ONH3•H2O+H+，水解的氯化铵的物质的量为n(NH4Cl)=c(H+)×V=10-Y×0.1mol，则NH4Cl水解反应的平衡转化率为×100%=×100%，故答案为：×100%。

考点：考查了氨的制备以及铵盐的性质的相关知识。