Question

 (14分）在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1~100nm之间）。下图所示A~E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题。

（1）实验室制取、收集干燥的NH₃，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选  填字母）：a接       ，       接       ，         接h ；用A装置制取NH₃的化学反应方程式为                                                。

（2）用图所示装置也可以制取NH₃，则圆底烧瓶中的固体可以选用             （选填字母编号）；

A．碱石灰        B．生石灰      C．无水氯化钙    D．无水硫酸铜   

E．烧碱

（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是        ，试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式                                   ；

（4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级               。

 

Answer 1

【答案】

（1）d e g f（2分）2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂ + 2NH₃ ↑+ H₂O（其它答案合理也给分）（2分）

（2）ABE（3分 漏选一个扣1分，错选一个倒扣1分 ）

（3）NH₃（2分）   CaCl₂ + CO₂ + 2NH₃ + H₂O＝CaCO₃↓ + 2NH₄Cl（2分）

（4）取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级碳酸钙，否则不是（3分）

【解析】（1）实验室用熟石灰和氯化铵加热制取氨气，所以A是发生装置，反应的方程式为2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂ + 2NH₃ ↑+ H₂O。氨气是碱性气体，应该用碱石灰干燥氨气，不能用浓硫酸。氨气的密度小于空气的，且氨气极易溶于水，所以应该用向下排空气法收集，所以连接顺序是d e g f。

（2）氨水中存在平衡NH₃＋H₂ONH₃·H₂ONH₄^＋＋OH^－，所以要制取氨气，就应该时平衡向逆反应方向移动，所以答案选ABE。

（3）CO₂在水溶液中的溶解度小，而氨气极易溶于水，所以首先通入的是氨气，反应的方程式为CaCl₂ + CO₂ + 2NH₃ + H₂O＝CaCO₃↓ + 2NH₄Cl。

（4）由于微粒的直径是纳米级的，所以形成的分散性应该是胶体，鉴别胶体可以用丁达尔效应。即取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级碳酸钙，否则不是。