Question

【题目】NH3及其盐都是重要的化工原料。

（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_____。

（2）按下图装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是_______，原因是__________，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_________________。

（3）设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

限制试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽（可控制温度）

①实验目的：探究______对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中V（溶液）表示所配制溶液的体积）。_________________

物理量 实验序号	V（溶液）/mL				……
1	100
2	100

③按实验序号I所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应得平衡转化率

为_____（只列出算式，忽略水自身电离的影响）。

Answer 1

【答案】A、C、G 产生白烟 打开旋塞1，氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒，形成白烟 烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，形成红色溶液 温度（或浓度） 若探究温度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：

物理量 实验序号	V（溶液）/mL	NH4Cl质量（g）	温度（℃）	pH	……
1	100	m	T1	Y
2	100	m	T2	Z

若探究浓度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：

物理量 实验序号	V（溶液）/mL	NH4Cl质量（g）	温度（℃）	pH	……
1	100	m1	T	Y
2	100	m2	T	Z

（10-Y×5.35）/m

【解析】

（1）实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3，依据反应条件和反应物状态确定发生装置；依据氨气易溶于水，密度小于空气密度选择收集装置；依据氨气极易溶于水特点选择尾气处理装置；
（2）①据AB容器压强及AB混合后压强相等，氨气和氯化氢反应生成白色固体氯化铵分析解答；
②氨气、氯化氢为气体，反应生成的氯化铵是固体，压强减小，氯化铵为强酸弱碱盐，溶液显酸性，据此解答；

（3）①根据影响NH4Cl水解的因素以及题干提供的限选试剂与仪器分析；
②氯化铵为强酸弱碱盐，水解溶液呈酸性，所配制溶液的体积，根据温度不同，盐类水解后PH不同，进行设计表格数据；
③读取的待测物理量的数值为Y，Y为pH值，pH=-lgc（H+）可求算出氢离子浓度，根据NH4++H2ONH3H2O+H+，求解NH4Cl水解反应的平衡转化率。

（1）NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3是固体混合物加热制取气体的反应，有水生成，试管口应向下倾斜，发生装置选A，NH3密度比空气小，用向下排空气法收集，收集装置选C，氨气极易溶于水，要用防倒吸装置，但不能距离水太远，也不能插入液面以下，选G，故选A、C、G；

（2）①先打开旋塞1，B瓶中的现象是产生白色的烟；原因是先打开旋塞1，氯化氢与氨气挥发出来，氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白烟；

②再打开旋塞2，B瓶中的现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，是因为气体参与反应后使得烧瓶内的压强变小，打开旋塞2后，大气压就会把烧杯中的溶液压到烧瓶中来，同时由于A中的HCl不可能全部进入B中，A中HCl过量，就算不能完全进入Ｂ瓶，Ｂ中的氨气也应能完全反应，形成氯化铵，石蕊溶液进入B中，B中的NH4Cl溶于石蕊溶液，溶液显酸性，所以石蕊试液显红色；

（3）①主要采用控制变量的方法，根据给出的仪器，有可控制温度水浴槽，那么可以完成温度对NH4Cl水解程度的影响，天平可以称出不同质量NH4Cl，那么可以配制出不同浓度的溶液，就可以探究浓度对NH4Cl水解程度的影响，故答案为温度或浓度。

①如果探究温度的影响那么控制浓度相同，改变温度，如果探究浓度相同，那么就要控制温度相同，不管哪一种探究都需要配制一定浓度的NH4Cl溶液，那么需要称量NH4Cl的质量，但不管探究的是哪种因素的影响，都需要使用pH计通过测量水解后溶液的pH来判断其水解程度，所以在表格中都应有一项为pH值。

若探究温度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：

物理量 实验序号	V（溶液）/mL	NH4Cl质量（g）	温度（℃）	pH	……
1	100	m	T1	Y
2	100	m	T2	Z

若探究浓度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：

物理量 实验序号	V（溶液）/mL	NH4Cl质量（g）	温度（℃）	pH	……
1	100	m1	T	Y
2	100	m2	T	Z

如果pH 为Y，那么c（H+）=10-Ymol/L，物质的量为10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol，那么水解的NH4Cl的物质的量也为10-Y-1mol，质量为10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g，则NH4Cl水解反应得平衡转化率为:（ 10-Y×5.35）/m。