Question

6．氨氣是重要的化工原料．
（1）實驗室可用濃氨水和abd（選填編號）快速制取氨氣．
a．燒堿    b．生石灰    c．氯化銨d．堿石灰
（2）“侯氏制堿”的核心反應為：
NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃．依據此原理，欲制得碳酸氫鈉晶體，某同學設計了如圖實驗裝置，其中B裝置中的試管內是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達到飽和．
①C裝置的作用為防倒吸、吸收過量氨氣防污染．
②如表列出的是相關物質在不同溫度下的溶解度數據（g/100g水）：

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

參照表中數據，請分析B裝置中使用冰水的目的是低溫便于析出碳酸氫鈉．
③該同學在檢查完此套裝置的氣密性后進行實驗，結果沒有得到碳酸氫鈉晶體，指導教師指出應在AB裝置之間（填寫字母）連接一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，其作用除去二氧化碳氣體中的氯化氫氣體．
④若該同學進行實驗時，所用飽和食鹽水中含NaCl的質量為11.7g，實驗后得到干燥的NaHCO₃晶體的質量為10.92g，則NaHCO₃的產率為65%．
（3）往CuSO₄溶液中滴加氨水，先有沉淀析出，后沉淀溶解溶液呈深藍色，有[Cu（NH₃）₄]²⁺生成．往溶液中滴加稀硫酸，溶液變為淡藍色．顏色變淺的原因除溶液變稀外，還可能存在平衡I：[Cu（NH₃）₄]²⁺ （深藍色）+4H⁺?Cu²⁺（藍色）+4NH₄⁺
請設計一個簡單實驗證明平衡I是否存在往深藍色溶液中通入少量HCl氣體若溶液顏色變淺，證明有平衡Ⅰ的存在，否則不存在（或通入少量氨氣或加少量NaOH固體，若溶液顏色變深證明平衡Ⅰ的存在，否則不存在）．

Answer 1

分析 （1）濃氨水與堿混合可制備氨氣；
（2）由圖可知，A中碳酸鈣與鹽酸反應生成CO₂，B裝置中的試管內是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達到飽和，B中冰水可降低溫度，B中發生NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃，C中吸收過量的氨氣且可防止倒吸，該裝置中鹽酸易揮發，與碳酸氫鈉反應，結合NaCl～NaHCO₃計算；
（3）[Cu（NH₃）₄]²⁺ （深藍色）+4H⁺?Cu²⁺（藍色）+4NH₄⁺中氫離子濃度影響平衡移動，結合顏色變化分析．

解答 解：（1）燒堿、生石灰、堿石灰均與氨水混合可快速制備氨氣，而氯化銨與氨水混合不能制備氨氣，故答案為：abd；
（2）①C裝置的作用為防倒吸、吸收過量氨氣防污染，
故答案為：防倒吸、吸收過量氨氣防污染；
②由表格數據可知，B裝置中使用冰水的目的是低溫便于析出碳酸氫鈉，
故答案為：低溫便于析出碳酸氫鈉；
③鹽酸揮發干擾實驗，應除去HCl，則在AB裝置之間連接一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，其作用為 除去二氧化碳氣體中的氯化氫氣體，
故答案為：AB；飽和碳酸氫鈉溶液；除去二氧化碳氣體中的氯化氫氣體；
④由NaCl～NaHCO₃可知，理論上生成NaHCO₃為$\frac{11.7g}{58.5g/mol}$×84g/mol=16.8g，實驗后得到干燥NaHCO₃晶體質量為10.92g，則NaHCO₃的產率為$\frac{10.92g}{16.8g}$×100%=65%，故答案為：65%；
（3）實驗證明平衡I是否存在的方法為往深藍色溶液中通入少量HCl氣體若溶液顏色變淺，證明有平衡Ⅰ的存在，否則不存在（或通入少量氨氣或加少量NaOH固體，若溶液顏色變深證明平衡Ⅰ的存在，否則不存在），
故答案為：往深藍色溶液中通入少量HCl氣體若溶液顏色變淺，證明有平衡Ⅰ的存在，否則不存在（或通入少量氨氣或加少量NaOH固體，若溶液顏色變深證明平衡Ⅰ的存在，否則不存在）．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握制備原理、實驗裝置的作用、混合物分離、實驗技能為解答的關鍵，注意（3）中平衡移動原理的應用，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．