Question

7．在濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得納米級碳酸鈣（粒子直徑在1～100nm之間）．圖1所示A～E為實驗室常見的儀器裝置（部分固定夾持裝置略去），請你一起參與實驗并根據要求回答有關問題：

（1）實驗室制取、收集干燥的NH₃，需選用上述儀器裝置的接口連接順序是（選填字母）：a接d，e接g，f接h；用A裝置制取NH₃的化學反應方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
（2）用圖2所示裝置也可以制取NH₃，則圓底燒瓶中的固體可以選用ABE（選填字母編號）．
A．堿石灰   B．生石灰   C．無水氯化鈣   D．無水硫酸銅   E．燒堿
（3）向濃CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂氣體制納米級碳酸鈣時，應先通入的氣體是NH₃；試寫出制納米級碳酸鈣的化學方式CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
（4）請設計簡單的實驗方案，判斷所得碳酸鈣樣品顆粒是否為納米級取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現一條光亮的通路，則是納米級，否則不是．

Answer 1

分析 （1）根據反應物的狀態、反應條件選取反應裝置，根據氣體的溶解性、密度選擇收集裝置，注意干燥管的使用原則是大口進小口出；實驗室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣反應制得；
（2）該裝置是固液不加熱型，且氨水極易揮發，溫度越高，揮發越快，所以所用藥品應用溶解時放熱的藥品；
（3）根據二氧化碳和氨氣的溶解性判斷先通入的氣體，由反應物和生成物寫出反應方程式；
（4）碳酸鈣樣品顆粒如果為納米級，納米級的顆粒在膠體范圍內，所以根據膠體的性質確定實驗方案；

解答 解：（1）實驗室制取氨氣采用固體、固體加熱型裝置，所以應選A為反應裝置；生成物中含有水，氨氣屬于堿性氣體，所以應選擇堿性物質吸收水蒸氣，故選C；氨氣極易溶于水，且氨氣的密度小于空氣的密度，所以應采用向下排空氣法收集，故選D；氨氣有刺激性氣味，所以不能直接排空；氨氣極易溶于水，所以尾氣處理應采用防止倒吸裝置，用水吸收即可，故選E；注意干燥管的使用原則是大口進小口出；所以儀器裝置的接口連接順序是d、e、g、f；實驗室制取氨氣采用氯化銨和氫氧化鈣加熱制的生成氯化鈣、氨氣和水，反應方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
故答案為：d、e、g、f；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O； 
（2）該裝置是固液不加熱型，且氨水極易揮發，溫度越高，揮發越快；堿石灰、氫氧化鈉、生石灰的溶解過程放出大量的熱，相當于加熱，故可選ABE，
故答案為：ABE；
（3）氨氣極易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以應先通入氨氣；氨氣溶于水生成氨水，溶液呈堿性，二氧化碳是酸性氣體，能和堿反應生成碳酸銨，碳酸銨和氯化鈣發生復分解反應生成碳酸鈣和氯化銨，反應方程式為CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl，
故答案為：NH₃；CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl；
（4）碳酸鈣樣品顆粒如果為納米級，納米級的顆粒在膠體范圍內，所以具有膠體的性質，運用膠體的丁達爾效應判斷；取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現一條光亮的通路，則是納米級，否則不是，
故答案為：取少量樣品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出現一條光亮的通路，則是納米級，否則不是．

點評 本題考查了氨氣的實驗室制法，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．