Question

【題目】近年各大體壇賽事報道頻繁出現(xiàn)一個名詞“嗅鹽”。某校興趣小組在老師的指導(dǎo)下，對“嗅鹽”展開了系列探究：

（查閱資料）①嗅鹽，是一種由碳酸銨和香料配制而成的藥品，給人聞后有刺激作用；

②嗅聞原理是碳酸銨晶體產(chǎn)生的氨氣對人體有刺激作用，過量嗅聞不利健康；

③碳酸銨[（NH4）2CO3]晶體受熱易分解，產(chǎn)生 NH3、H2O、CO2。

（定性初探）驗證“嗅鹽”的化學(xué)性質(zhì)

（1）甲同學(xué)進(jìn)行了NH4+的驗證實驗：取適量嗅鹽于試管中，加入氫氧化鈉溶液共熱，在試管口放一張_____，觀察到了預(yù)期的實驗現(xiàn)象。請寫出氫氧化鈉溶液與碳酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（2）乙同學(xué)進(jìn)行了 CO32﹣的驗證實驗：取適量嗅鹽于試管中，再加入稀硫酸，并將生成的氣體通入_____，預(yù)期的實驗現(xiàn)象是_____，實驗后觀察到了預(yù)期的現(xiàn)象。

（定量再探）測定“嗅鹽”中碳酸銨（NH4）2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

方案Ⅰ：取樣品 6.0 克，用圖 1 裝置進(jìn)行實驗，測量C裝置在反應(yīng)前后增加的質(zhì)量即為產(chǎn)生NH4+的質(zhì)量：

（3）裝置B的作用_____，裝置C中普通漏斗的作用是_____，圖2裝置中不能與其起到相似作用的是_____。

（4）小組同學(xué)經(jīng)討論后，均認(rèn)為用該套裝置測量會導(dǎo)致碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，原因是_____。

方案Ⅱ：取樣品6.0克，用圖3裝置進(jìn)行實驗，利用F裝置測量反應(yīng)生成氣體的體積。

（5）請寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____，裝置 D 中橡膠管除平衡壓強(qiáng)，便于液體順利滴下外，還有_____的作用。

（6）該方案實驗結(jié)束后，會有氣體殘留，不能完全進(jìn)入量氣管中，_____（填“需要”或“不需要”）通入N2將其 中殘留的氣體排入量氣管中，闡述你的理由_____。

（7）實驗測得量氣管中產(chǎn)生氣體的體積為 558mL，該方案所測嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。（已知實驗條件下，CO2的密度約為 1.97g/L）。（請寫出過程，計算結(jié)果精確到 1%）

（8）若其他操作均正確，下列因素會導(dǎo)致所測嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的是_____ （填字母）

a反應(yīng)前量氣管液面在 0 刻度處以下

b實驗結(jié)束后，調(diào)節(jié)兩端液面相平讀數(shù)

c反應(yīng)結(jié)束后未等裝置冷卻到室溫，就開始讀數(shù)

d反應(yīng)前正確讀取量氣管中液體體積，反應(yīng)后仰視讀數(shù)

Answer 1

【答案】濕潤的紅色石蕊試紙 (NH4)2CO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+2NH3↑ 澄清石灰水中 澄清石灰水變渾濁 吸收水和二氧化碳 防止液體倒吸入B中 ⑤ 生成的氣體不能被完全吸收 (NH4)2CO3+H2SO4═(NH4)2SO4+H2O+CO2↑ 防止收集氣體偏大 不需要 反應(yīng)生成多少體積的氣體，就有多少體積的氣體進(jìn)入量氣管中 40% c

【解析】

碳酸銨和氫氧化鈉在加熱條件下反應(yīng)生成碳酸鈉、水和氨氣，氨氣和水反應(yīng)生成氨水，氨水顯堿性，能使石蕊試液變藍(lán)色；碳酸銨和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銨、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。

（1）取適量嗅鹽于試管中，加入氫氧化鈉溶液共熱，在試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙，觀察到了預(yù)期的實驗現(xiàn)象，即濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)色；氫氧化鈉溶液與碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈉、水和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：(NH4)2CO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+2NH3↑；故填：濕潤的紅色石蕊試紙；(NH4)2CO3+2NaOHNa2CO3+2H2O+2NH3↑

（2）取適量嗅鹽于試管中，再加入稀硫酸，并將生成的氣體通入澄清石灰水中，預(yù)期的實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，實驗后觀察到了預(yù)期的現(xiàn)象。故填：澄清石灰水中；澄清石灰水變渾濁

（3）裝置 B 的作用吸收水和二氧化碳，裝置 C 中普通漏斗的作用是防止液體倒吸入B中，下列裝置中不能與其起到相似作用的是⑤。故填：吸收水和二氧化碳；防止液體倒吸入B中；⑤

（4）小組同學(xué)經(jīng)討論后，均認(rèn)為用該套裝置測量會導(dǎo)致碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，原因是生成的氣體不能被完全吸收。故填：生成的氣體不能被完全吸收

（5）裝置 D 中碳酸銨和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銨、水和二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：(NH4)2CO3+H2SO4═(NH4)2SO4+H2O+CO2↑；裝置 D 中橡膠管除平衡壓強(qiáng)，便于液體順利滴下外，還有防止收集氣體偏大的作用，這是因為有多少體積的液體進(jìn)入錐形瓶，就有多少體積的氣體進(jìn)入分液漏斗中。故填： (NH4)2CO3+H2SO4═(NH4)2SO4+H2O+CO2↑；防止收集氣體偏大

（6）不需要通入N2將其 中殘留的氣體排入量氣管中，理由：反應(yīng)生成多少體積的氣體，就有多少體積的氣體進(jìn)入量氣管中。故填：不需要；反應(yīng)生成多少體積的氣體，就有多少體積的氣體進(jìn)入量氣管中

（7）設(shè)樣品中碳酸銨質(zhì)量為x，

反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量：1.97g/L×0.558L＝1.1g，

該方案所測嗅鹽中碳酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：；故填：40%

（8）a．反應(yīng)前量氣管液面在 0 刻度處以下，會導(dǎo)致讀取的二氧化碳體積偏小，從而導(dǎo)致質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏��；故不符合題意；

b．實驗結(jié)束后，調(diào)節(jié)兩端液面相平讀數(shù)，是正確的操作方法，不能導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大或偏小；故不符合題意；

c．反應(yīng)結(jié)束后未等裝置冷卻到室溫，就開始讀數(shù)，會導(dǎo)致二氧化碳體積偏大，從而導(dǎo)致質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；故符合題意；

d．反應(yīng)前正確讀取量氣管中液體體積，反應(yīng)后仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致二氧化碳體積偏小，從而導(dǎo)致質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏��；故不符合題意；

故填：c