Question

【題目】納米碳酸鈣廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、化學建材、油墨、涂料、密封膠與膠粘劑等行業(yè)。在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得納米級碳酸鈣。某校學生實驗小組設計下圖所示裝置，制取該產品。D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉，圖中夾持裝置已略去。

Ⅰ．可選用的藥品有：

a．石灰石；b．飽和氯化鈣溶液；c．6 mol/L鹽酸；d．氯化銨；e．氫氧化鈣

（1）A中制備氣體時，所需藥品是（選填字母序號）______________；

（2）B中盛有飽和碳酸氫鈉溶液，其作用是______________________________；

（3）寫出制取氨氣的化學方程式__________________________________；

（4）在實驗過程中，向C中通入氣體是有先后順序的，應先通入氣體的化學式______________；

（5）檢驗D出口處是否有氨氣逸出的方法是__________________________；

（6）寫出制納米級碳酸鈣的化學方程式______________________________。

（7）若實驗過程中有氨氣逸出，應選用下列_____________裝置回收（填代號）。

Ⅱ．經分析在上述氯化銨樣品中含有雜質碳酸氫鈉。為了測定氯化銨的質量分數(shù)，該學生實驗小組又設計了如下實驗流程：

試回答：

（1）所加試劑A的化學式為______________________________________；

（2）B操作方法是_______________________________________________；

（3）樣品中氯化銨的質量分數(shù)為___________________________________。

Answer 1

【答案】ac 除去CO2中的HCl 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O NH3 將濕潤的紅色石蕊試紙放在D出口處，若試紙變藍，則證明有氨氣逸出；若試紙不變藍，則證明沒有氨氣逸出。（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近D出口處，若有白煙，則證明有氨氣逸出；若沒有白煙，則證明沒有氨氣逸出。） CaCl2 + H2O + CO2 + 2NH3＝CaCO3 + 2NH4Cl b Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3 過濾 或或53.5W2/143.5W1×100%

【解析】

I．在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得納米級碳酸鈣，由圖及給出的藥品可知，A中制備二氧化碳，B中盛有飽和碳酸氫鈉溶液，可除去二氧化碳中混有的HCl，E中制備氨氣，在C中制備納米級碳酸鈣，結合氨氣極易溶于水、氨水顯堿性解答；

Ⅱ．氯化銨樣品中含有雜質碳酸氫鈉，為了測定氯化銨的質量分數(shù)，結合實驗流程可知利用的是沉淀法，結合原子守恒計算。

Ⅰ．（1）分析題意知，裝置A為碳酸鈣與鹽酸反應制二氧化碳，所需藥品是石灰石和6mol/L鹽酸，答案為：ac；

（2）濃鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳中含有氯化氫，飽和NaHCO3溶液可除去二氧化碳中的氯化氫；

（3）實驗室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣加熱，生成氯化鈣、氨氣和水，方程式為：2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O；

（4）氨氣極易溶于水，先通入氨氣利于二氧化碳的吸收，所以應先通入NH3；

（5）氨氣是堿性氣體，能使紅色石蕊試紙變藍；氨氣能和濃鹽酸反應生成白煙，因此檢驗D出口處是否有氨氣逸出的方法為：將濕潤的紅色石蕊試紙放在D出口處，若試紙變藍，則證明有氨氣逸出；若試紙不變藍，則證明沒有氨氣逸出。（或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近D出口處，若有白煙，則證明有氨氣逸出；若沒有白煙，則證明沒有氨氣逸出。）；

（6）根據(jù)原子守恒可知還有氯化銨生成，則制納米級碳酸鈣的化學方程式為：CaCl2+CO2+2NH3+H2O＝CaCO3+2NH4Cl；

（7）氨氣極易溶于水要防止倒吸，答案為：b；

Ⅱ．（1）根據(jù)題目信息可知：碳酸氫鈉能與氫氧化鋇或氫氧化鈣反應生成碳酸鋇或碳酸鈣沉淀，根據(jù)沉淀的質量求出碳酸氫鈉的質量，最后求出氯化銨的質量以及質量分數(shù)；氯化銨能與硝酸酸化的硝酸銀反應生成氯化銀沉淀，根據(jù)沉淀的質量求出氯化銨的質量，最后求出氯化銨的質量分數(shù)；所以A為Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3；

（2）操作B為不溶物和溶液分離操作，用過濾的方法；

（3）若試劑為Ca（OH）2溶液，根據(jù)碳守恒得關系式：NaHCO3～CaCO3，計算得NaHCO3的質量為84W2/100g，則氯化銨的質量為（W1—84W2/100）g，氯化銨的質量分數(shù)為，若試劑為Ba(OH)2溶液，同理可計算氯化銨的質量分數(shù)為，若試劑為AgNO3和HNO3，由關系式NH4Cl～AgCl計算得氯化銨的質量分數(shù)為53.5W2/143.5W1×100%。