题目内容
【题目】足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇,并对其成分进行了如下探究。
(查阅资料)①嗅盐是一种盐类物质和香料(不参与下列探究中的任何反应)组成,能释放出氨味气体,对人体神经会产生强烈的刺激作用,但过量吸入会危害健康。
②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应。 ③氨气能与硫酸化合生成硫酸铵。
(提出问题)嗅盐中盐类物质是什么?
(实验探究)填写表中空格。
实验 | 小军的实验 | 小英的实验 | |
方案 | 嗅盐与___(填一种物质)混合研磨 | ||
现象 | 闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝 | ______ | ______ |
结论 | 嗅盐中含有NH4+ | 嗅盐中含有CO32- | 确认了小军的实验结论 |
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵 |
(质疑)小英认为小军的实验不严谨,小英通过补做一个实验(方案见上表),进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中的_______离子可能性。
(继续探究)同学们利用如图装置进一步测定嗅盐中碳酸铵的质量分数。
反应原理:,其中X的化学式为______。
(数据记录)实验秤取样品质量m1,反应前后装有氢氧化钠固体的球形管的总质量分别为m2和m3,反应前后烧杯及烧杯内溶液的总质量分别为m4和m5。
(数据处理)通过测得数据计算出嗅盐中碳酸铵的质量分数。
(反思与评价)关于该实验的说法正确的是______(填序号,双选)
A 嗅盐中碳酸铵的质量分数表达式为:
B 倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸
C 可以用浓硫酸代替稀硫酸
D 停止加热一段时间后要通入一段时间空气,否则测定结果会偏小
【答案】熟石灰[或Ca(OH)2等] 有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 有白色沉淀产生 HCO3-(或碳酸氢根) Na2CO3 B、D
【解析】
碳酸铵和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氨气和水,稀盐酸和碳酸铵反应生成氯化铵和水和二氧化碳,氯化钙和碳酸铵反应生成碳酸钙和氯化铵,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
[实验探究]
碳酸铵和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氨气和水,稀盐酸和碳酸铵反应生成氯化铵和水和二氧化碳,氯化钙和碳酸铵反应生成碳酸钙和氯化铵,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
实验 | 小军的实验 | 小英的实验 | |
方案 | 嗅盐与熟石灰混合研磨 | ||
现象 | 闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝 | 有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 | 有白色沉淀产生 |
结论 | 嗅盐中含有NH4+ | 嗅盐中含有CO32- | 确认了小军的实验结论 |
证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵 |
[质疑]小军的实验没有排除碳酸氢根离子的干扰。故小英的实验目的是排除嗅盐中的碳酸氢根离子可能性。
[继续探究]
反应原理为,根据质量守恒定律,反应前后原子个数相同,故X的化学式为Na2CO3。
[反思与评价]
A、(m3-m2)质量为氢氧化钠固体质量变化值,但是本题中,生成的水不能全部被氢氧化钠吸收,且装置中氢氧化钠溶液中的水会变成蒸汽,故氢氧化钠固体改变的质量不等于生成水的质量,所以不能用X值计算碳酸铵的质量,故A不正确;
B、氨气是极易溶于水的气体,吸收氨气时要防止倒吸,倒置漏斗可以增大吸收面积同时防止倒吸,故B正确;
C、本实验是在敞开体系中进行,如果用浓硫酸代替稀硫酸,浓硫酸会吸收空气中的水分,导致测量出氨气的质量结果偏大,计算结果偏大,另浓硫酸有强烈腐蚀性,存在安全隐患,故C不正确;
D反应完成后,因为部分生成的氨气会遗留在装置中,不能被稀硫酸吸收,会导致计算结果偏小,故应该通入空气,将生成的氨气排除,保证全部的氨气被稀硫酸吸收,使计算结果更精准,故D正确。故选BD。