Question

化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要，请结合所学化学实验知识回答以下问题。

I.实验室配制220mL 1 mol·L^－1的稀H₂SO₄溶液：

(1)用量筒量取浓H₂SO₄(密度为1.84g·mL^－1，质量分数为98%)的体积为________mL。

(2)误差下列情况使配制结果偏大的是________。

①溶解后未冷却即转移、定容

②定容时仰视容量瓶刻度线

③用量筒量取一定体积的浓硫酸时俯视

④将量筒、烧杯、玻璃棒洗涤2～3次，转移至容量瓶

II.某研究性学习小组在查阅资料时发现：化工厂常用氨气来检验氯气是否泄漏。于是他们设计实验探究氯气与氨气之间的反应。制备气体的实验装置有(可重复选用)：

实验药品有：a.MnO₂(s)　b．浓盐酸　c．NH₄Cl_(S)　d．KClO₃(s)　e．碱石灰  f．浓硫酸　g．饱和食盐水　h．NaOH(s)　i．消石灰

请回答下列问题。

(1)利用上述实验装置与药品制备干燥氨气，应选用的装置有________(填字母序号)。发生反应的化学方程式为_________________________________。

(2)制取干燥氯气的装置由A、B、B组装而成，则B中应装的试剂依次是________(填字母序号) 。

(3)为使氯气、氨气在如图所示装置中充分混合并反应，在a口通入的气体是_______，若氨气量较多，则瓶内会出现大量白烟，该白烟为___________。

(4)已知，在水溶液中能发生反应3Cl₂＋2NH₃===N₂＋6HCl，若氯气过量，氯气与氨气反应生成两种化合物，其中一种化合物分子的空间构型与NH₃相似，则该反应的化学方程式为______________________________________。

Answer

13.6 ①④ D、C 2NH4Cl ＋CaOH)2 =CaCl2＋2NH3↑＋2H2O g、f 氨气(NH3) 氯化铵(NH4Cl) 3Cl2＋NH3=NCl3＋3HCl

【解析】

I．(1)需要选用规格为250mL的容量瓶配制，实际配制的是250mL1mol·L-1的稀硫酸溶液，配制过程中硫酸的物质的量不变，设需要浓硫酸的体积为xmL，则：1.84g·mL－1 xmL98%=98g/moL1mol/L0.25L，据此计算即可；

(2)根据操作方法对 的影响分析误差；

II．(1)实验室制取氨气的方法是用加热铵盐与消石灰来制取氨气，选择固固加热的制取装置，根据要求选择干燥装置；

(2)A为发生装置，产生的氯气中含有氯化氢、水等杂质，选择合适的试剂依次除杂；

(3)根据两种气体的密度选择通入的方向，白烟是由固体小颗粒分散到空气中形成的，由反应的生成物分析白烟的成分；

(4)根据题意，可推知产物中有NCl3生成，根据元素守恒写出化学方程式。

根据以上分析进行解答。

I．(1)实验室配制220mL 1 mol·L－1的稀H2SO4溶液，需要选用规格为250mL的容量瓶配制，实际配制的是250mL1mol·L-1的稀硫酸溶液，配制过程中硫酸的物质的量不变，设需要浓硫酸的体积为xmL，则：1.84g·mL－1 xmL98%=0.25L1mol/L98g/moL，解得x=13.6；

答案为：13.6；

(2)①溶解后未冷却即转移、定容，配制的溶液体积偏小，溶液浓度偏大，①正确；

②定容时仰视容量瓶刻度线，配制的溶液体积偏大，溶液浓度偏小，②错误；

③用量筒量取一定体积的浓硫酸时俯视，量取的浓硫酸体积偏小，配制的溶液浓度偏小，③错误；

④不需要洗涤量筒，若将量筒、烧杯、玻璃棒洗涤2～3次，转移至容量瓶，导致浓硫酸的物质的量偏大，溶液浓度偏大，④正确；

答案为：①④；

II．(1)实验室制取氨气的方法是用加热氯化铵与消石灰来制取氨气，反应的化学方程式为：2NH4Cl ＋CaOH)2 === CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，选择固固加热的制取装置D，氨气一般用碱石灰来干燥，干燥装置为C；

答案为：D、C；2NH4Cl ＋CaOH)2 === CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；

(2)制取干燥氯气的装置由A、B、B组装而成，A为气体发生装置，产生的氯气中含有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除去氯化氢，再用浓硫酸除去水；

答案为：g、f；

(3)氯气的密度比空气大，氨气的密度比空气小，所以导管a中通入氨气可使反应在b的下端口进行，反应更加充分；两种气体反应后生成了氯化铵固体，固体小颗粒分散在瓶中形成白烟；

答案为：氨气(NH3)；氯化铵(NH4Cl)；

(4)根据题意可推知产物中空间构型与NH3相似的化合物为NCl3，由元素守恒可知另一生成的化合物为HCl，所以化学方程式为：3Cl2＋NH3===NCl3＋3HCl；

答案为：3Cl2＋NH3===NCl3＋3HCl；