Question

【题目】甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计如下实验流程：

实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完毕后，黑色的氧化铜转化为红色的铜(2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O)。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得，反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2 g、生成氮气在标准状况下的体积V1 L。乙小组测得，洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置D的质量m4 g、生成氮气在标准状况下的体积V2 L。

请回答下列问题：

(1)写出仪器a的名称：________。

(2)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填在下表空格中。

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A	氢氧化钙、 硫酸、硫酸铵	反应的化学方程式为①____________________
乙小组	②______	浓氨水、氢氧化钠	氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根离子浓度，加快氨气逸出

(3)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为________。

(4)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】(1)圆底烧瓶

(2)①(NH4)2SO4+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaSO4

②B

(3)5V1∶7(m1m2)

(4)浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的含量偏高

【解析】(1)仪器a的名称为圆底烧瓶。

(2)①氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水，反应的化学方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaSO4；②浓氨水是液体，氢氧化钠是固体，为使氨气逸出，把氨水滴入固体氢氧化钠中，随着氢氧化钠溶解放热，氨气挥发放出气体，故选B装置。

(3)反应前氧化铜的质量为m1 g、氧化铜反应后转化成的铜的质量为m2 g，则氧化铜中氧元素的质量为(m1m2)g，生成的水中氧元素的质量等于参加反应氧化铜中氧元素的质量，则生成的水中氧原子的个数为[(m1m2)/16]NA；水中氢原子个数是氧原子个数的两倍，因此氢原子个数为[(m1m2)/16]×2NA，生成的氮气在标准状况下的体积为V1 L，则氮气中氮原子的个数为(2V1/22.4)NA；因此氮、氢原子个数比为(2V1/22.4)NA∶{[(m1m2)/16]×2NA}=5V1∶7(m1m2)。

(4)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比小于理论值，其原因是洗气瓶D中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水，还吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高。