Question

【题目】纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙。某校学生实验小组设计下图所示装置，制取该产品。D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去。

Ⅰ．可选用的药品有：

a．石灰石；b．饱和氯化钙溶液；c．6 mol/L盐酸；d．氯化铵；e．氢氧化钙

（1）A中制备气体时，所需药品是（选填字母序号）______________；

（2）B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是______________________________；

（3）写出制取氨气的化学方程式__________________________________；

（4）在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式______________；

（5）检验D出口处是否有氨气逸出的方法是__________________________；

（6）写出制纳米级碳酸钙的化学方程式______________________________。

（7）若实验过程中有氨气逸出，应选用下列_____________装置回收（填代号）。

Ⅱ．经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数，该学生实验小组又设计了如下实验流程：

试回答：

（1）所加试剂A的化学式为______________________________________；

（2）B操作方法是_______________________________________________；

（3）样品中氯化铵的质量分数为___________________________________。

Answer 1

【答案】ac 除去CO2中的HCl 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O NH3 将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出；若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出。（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处，若有白烟，则证明有氨气逸出；若没有白烟，则证明没有氨气逸出。） CaCl2 + H2O + CO2 + 2NH3＝CaCO3 + 2NH4Cl b Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3 过滤 或或53.5W2/143.5W1×100%

【解析】

I．在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙，由图及给出的药品可知，A中制备二氧化碳，B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，可除去二氧化碳中混有的HCl，E中制备氨气，在C中制备纳米级碳酸钙，结合氨气极易溶于水、氨水显碱性解答；

Ⅱ．氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠，为了测定氯化铵的质量分数，结合实验流程可知利用的是沉淀法，结合原子守恒计算。

Ⅰ．（1）分析题意知，装置A为碳酸钙与盐酸反应制二氧化碳，所需药品是石灰石和6mol/L盐酸，答案为：ac；

（2）浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢，饱和NaHCO3溶液可除去二氧化碳中的氯化氢；

（3）实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热，生成氯化钙、氨气和水，方程式为：2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O；

（4）氨气极易溶于水，先通入氨气利于二氧化碳的吸收，所以应先通入NH3；

（5）氨气是碱性气体，能使红色石蕊试纸变蓝；氨气能和浓盐酸反应生成白烟，因此检验D出口处是否有氨气逸出的方法为：将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出；若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出。（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处，若有白烟，则证明有氨气逸出；若没有白烟，则证明没有氨气逸出。）；

（6）根据原子守恒可知还有氯化铵生成，则制纳米级碳酸钙的化学方程式为：CaCl2+CO2+2NH3+H2O＝CaCO3+2NH4Cl；

（7）氨气极易溶于水要防止倒吸，答案为：b；

Ⅱ．（1）根据题目信息可知：碳酸氢钠能与氢氧化钡或氢氧化钙反应生成碳酸钡或碳酸钙沉淀，根据沉淀的质量求出碳酸氢钠的质量，最后求出氯化铵的质量以及质量分数；氯化铵能与硝酸酸化的硝酸银反应生成氯化银沉淀，根据沉淀的质量求出氯化铵的质量，最后求出氯化铵的质量分数；所以A为Ca(OH)2或Ba(OH)2或AgNO3和HNO3；

（2）操作B为不溶物和溶液分离操作，用过滤的方法；

（3）若试剂为Ca（OH）2溶液，根据碳守恒得关系式：NaHCO3～CaCO3，计算得NaHCO3的质量为84W2/100g，则氯化铵的质量为（W1—84W2/100）g，氯化铵的质量分数为，若试剂为Ba(OH)2溶液，同理可计算氯化铵的质量分数为，若试剂为AgNO3和HNO3，由关系式NH4Cl～AgCl计算得氯化铵的质量分数为53.5W2/143.5W1×100%。