Question

某学习小组根据高中知识设计如下测定室内甲醛含量的装置(夹持装置已略)。

I．配制银氨溶液

(1)盛装AgNO₃溶液的仪器D的名称_________。

(2)关闭K₂和K₃，打开K₁和分液漏斗活塞，将饱和食盐水滴入到圆底烧瓶中，当观察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解时，关闭K₁和分液漏斗活塞。请写出A装置中发生反应的化学方程式____；饱和食盐水的用途是_______。

(3)已知银氨溶液的成分是Ag(NH₃)₂OH，写出D中生成银氨溶液的化学方程式_________ 。

II．测定室内空气中甲醛含量

(4)用热水浴加热D，打开K₃，将滑动隔板由最左端抽到最右端，吸入1L室内空气，关闭K₃，后续操作是___________。共计进行上述操作十次。

(5)装置中毛细管的作用是_____________ 。

(6)已知甲醛被银氨溶液氧化的化学方程式为HCHO+4Ag(NH₃)₂OH=(NH₄)₂CO₃+4Ag↓+6NH₃↑+2H₂O，测得共生成Ag 2.16mg。则空气中甲醛的含量为________mg • L^-1(空气中其它物质不与银氨溶液反应)。

(7)该设计装置存在一个明显的不足之处是_______。

Answer

三颈烧瓶 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 降低氮化镁和水的反应速率 AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O或AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3•H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O 打开K2，缓慢推动滑动隔板，将气体全部推出，再关闭K2 减小气体通入速率，使空气中甲醛气体被完全吸收 0.015或1.5×10-2 缺少尾气处理装置

【解析】

（1）依据仪器的构造写出仪器D的名称；

（2）饱和食盐水和氮化镁反应制备氨气，加入饱和食盐水的量控制减缓反应速率；

（3）A中饱和食盐水和氮化镁反应制取氨气，氨气通入硝酸银溶液中制备银氨溶液，三颈烧瓶中生成银氨溶液的化学方程式为AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O；

（4）后续操作是：打开K2，缓慢推动滑动隔板，将气体全部推出，再关闭K2，减少测定误差；

（5）装置中毛细管的作用是，减小气体的滴入速率使空气中甲醛气体被完全吸收；

（6）甲醛和银氨溶液加热反应生成银，结合甲醛被氧化为二氧化碳，氢氧化二氨合银被还原为银，甲醛中碳元素化合价0价变化为+4价，银+1价变化为0价，则根据氧化还原反应电子守恒计算可得，注意进行了10次操作；

（7）没有尾气处理装置，会造成污染。

（1）盛装AgNO3溶液的仪器D的名称是三颈烧瓶；故答案为：三颈烧瓶；

（2）A装置中饱和食盐水和氮化镁反应制备氨气，化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，饱和食盐水的量控制减缓反应速率；故答案为：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，饱和食盐水和氮化镁反应生成氨气并减缓生成氨气的速率；

（3）A中饱和食盐水和氮化镁反应制取氨气，氨气通入硝酸银溶液中制备银氨溶液，三颈烧瓶中生成银氨溶液的化学方程式为AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O，或AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3•H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O；故答案为：AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O或AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3•H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O；

（4）用热水浴加热三颈烧瓶，打开K3，将滑动隔板由最左端抽到最右端，吸入1L室内空气，关闭K3，后续操作是打开K2，缓慢推动滑动隔板，将气体全部推出，再关闭K2；故答案为：打开K2，缓慢推动滑动隔板，将气体全部推出，再关闭K2；

（5）装置中毛细管的作用是减小气体通入速率，使空气中甲醛气体被完全吸收；故答案为：减小气体通入速率，使空气中甲醛气体被完全吸收；

（6）甲醛和银氨溶液反应生成银和碳酸盐，根据甲醛被氧化为碳酸盐，氢氧化二氨合银被还原为单质银，甲醛中碳元素化合价由0价→+4价，银由+1价→0价，生成Ag 2.16mg，

根据电子守恒规律：设消耗甲醛的物质的量为x，则4x==2×10-5mol，x=5×10-6mol，因为实验进行了10次操作，所以测得1L空气中甲醛的含量为5×10-7mol，即为5×10-7×30×103mg/L=0.015mg•L-1；故答案为：0.015或1.5×10-2；

（7）此装置有一个明显的不足之处是：没有尾气处理装置，会造成空气污染；故答案为：没有尾气处理装置。