题目内容

11．某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究：
（1）预测：根据已有知识和“氢铵”的名称，该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐．
（2）实验和探究：
①NH4+的验证：取少量固体药品于试管中，然后滴加NaOH浓溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含NH4+．
②阴离子的探究：取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的气体通入图1装置．观察到的现象是溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊．再向滴加稀盐酸反应后的试管中加Ba（OH）2溶液，无明显现象．

初步结论：“氢铵”是碳酸的铵盐．
③思考：上述实验步骤②加入Ba（OH）2溶液的目的是检验是否存在SO42-．根据初步实验结论，提出假设：
假设1：氢铵成分是NH4HCO3      假设2：氢铵成分是（NH4）2CO3
假设3：氢铵成分是（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物．
④根据上述假设，设计实验得出结论．限选试剂和仪器有：CaCl2溶液、品红溶液、Ba（NO3）2溶液、1.0mol/L盐酸、1.0mol•L-1 NaOH溶液、饱和澄清石灰水、BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液、试管、胶头滴管
实验步骤预期现象及结论
步骤1：取适量“氢铵”配制成溶液，取1～2ml试液于一支洁净的试管中，加足量BaCl2溶液，充分振荡．
①若出现白色沉淀，证明氢铵中含有（NH4）2CO3；
②若没有明显现象可能含有NH4HCO3
步骤2：静置，取上层清液少许于另一试管中，
继续滴加滴加适量Ba（OH）2溶液，振荡观察现象．

若出现白色沉淀，证明氢铵中含有NH4HCO3结合步骤1②，则假设1成立；
结合步骤1①，则假设3成立；
仅在步骤1中产生白色沉淀，则假设2成立；．
（3）延伸探究：
①根据氢铵成分，设计小组根据下面实验装置来制备NH4HCO3是否合理否（填“是”或“否”）
②该实验小组设计了以下实验方案测定氢铵中的含氮量，请你阅读后进行评价：准确称取一定质量的样品，放入图2方案的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图3装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）．然后进行计算，可得化肥的含氮量．请你评价上述方案是否合理．若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因，并指出修改方案（若要添加仪器、药品，请说明添加的位置、名称）
不合理，装置中没有干燥装置，稀硫酸吸收了较多水蒸气，误差太大；在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管．

分析 （2）①铵根离子的检验方法：加入氢氧化钠加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气；
②能使石灰水变浑浊的气体是二氧化碳或者是二氧化硫气体，亚硫酸盐具有还原性，能被溴水氧化，碳酸盐可以和氯化钡反应生成沉淀，氯化钡和碳酸氢盐不反应；
③根据逻辑推理，得出碳酸的铵盐的不同情况；
④根据碳酸根离子、碳酸氢根离子的特点进行饰实验药品的选择及实验现象的分析；
（3）①图2氨气易溶于水，用饱和氨水吸收CO2制取碳酸氢铵；
②铵盐和氢氧化钠反应生成的氨气中混有水，会干扰氨气质量的测定．

解答 解：（2）①根据铵根离子的检验方法：向可溶性的铵盐中加入氢氧化钠，并加热，能产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气则能证明含NH4+，
故答案为：滴加NaOH浓溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部，加热试管，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含NH4+；
②能使石灰水变浑浊的气体是二氧化碳或者是二氧化硫气体，亚硫酸盐具有还原性，能被溴水氧化，溴水无明显变化，说明“氢铵”是碳酸的铵盐，
故答案为：碳酸；
③加入Ba（OH）2溶液振荡充分反应，若不产生白色沉淀，说明该化肥得出溶液中无SO42-；根据逻辑关系，氢铵的成分可能是NH4HCO3；也可能是（NH4）2CO3；还可能是二者的混合物；
故答案为：检验是否存在SO42-；假设2：氢铵成分是（NH4）2CO3；假设3：氢铵成分是（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物；
④根据上述假设，设计实验，步骤1：取适量“氢铵”配制成溶液，取1～2ml试液于一支洁净的试管中，加足量BaCl2溶液振荡充分反应，不产生白色沉淀，说明是碳酸氢铵，否则是碳酸铵；步骤2：静置，取上层清液少许于另一试管中，继续滴加适量的氢氧化钡溶液，若出现白色沉淀，证明氢铵中含有NH4HCO3结合步骤1②，则假设1成立；结合步骤1①，则假设3成立；若没有白色沉淀产生，则假设2成立
故答案为：

实验步骤预期现象及结论
步骤1：取适量“氢铵”配制成溶液，取1～2ml试液于一支洁净的试管中，加足量BaCl2溶液，充分振荡．①若出现白色沉淀，证明氢铵中含有（NH4）2CO3；
②若没有明显现象可能含有NH4HCO3
步骤2：静置，取上层清液少许于另一试管中，
继续滴加滴加适量Ba（OH）2溶液，振荡观察现象．
若出现白色沉淀，证明氢铵中含有NH4HCO3结合步骤1②，则假设1成立；
结合步骤1①，则假设3成立；
仅在步骤1中产生白色沉淀，则假设2成立．
（3）①图2氨气易溶于水，用饱和氨水吸收CO2制取碳酸氢铵；
故答案为：否；
②铵盐和氢氧化钠反应生成的氨气中混有水，会干扰氨气质量的测定；需要在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管；
故答案为：不合理，装置中没有干燥装置，稀硫酸吸收了较多水蒸气，误差太大；在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管．

点评 本题是一道有关化学肥料的物质组成和判断的题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．

练习册系列答案
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1．X、Y代表两种非金属元素，下列能说明非金属性X比Y强的是（　　）
A．还原性X-强于Y2-
B．X的含氧酸的酸性比Y的含氧酸的酸性强
C．X的单质X2能将Y的阴离子Y2-氧化，并发生置换反应
D．X的氢化物比Y的氢化物沸点高
2．氯气是一种重要的工业原料．某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可制取氯气，化学方程式为：Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO4+2Cl2↑+2H2O
他们利用该反应设计如图所示制取氯气并验证其性质的实验．

回答下列问题：
（1）该实验中A部分的装置是b （填标号）．

（2）装置B中产生的现象为淀粉KI溶液变蓝．
（3）请设计实验验证装置C中的Na2SO3已被氧化取样，加HCl，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则原试样中Na2SO3已被氧化．
（4）写出D装置中发生反应的离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-．
（5）该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法实验缺少尾气处理装置，应在D后增加一个盛有NaOH溶液的烧杯．
（6）若将上述装置改为制取SO2并分别验证SO2的漂白性、氧化性和还原性等性质．
B中品红溶液褪色，则说明产生的气体为SO2； C中Na2S溶液出现淡黄色沉淀；D中酸性KMnO4溶液或溴水溶液褪色，说明SO2有还原性．
19．反应：L（s）+aG（g）?bR（g）  达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中压强p1＞p2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数．
据此可判断（　　）
A．a＜bB．上述反应是吸热反应
C．a＞bD．上述反应是放热反应
6．某短周期元素X的气态氢化物化学式为HnX．在标准状况下，8.5g HnX气体的体积是5.6L． 17g HnX气体与200ml 5mol/L的NaOH溶液恰好完全反应．
（1）求X的相对原子质量．
（2）写出HnX的化学式，并用电子式表示它的形成过程．
1．氮的重要化合物如氨、肼（N2H4）、NO、NO2、HNO3、硝酸盐等，在生产、生活中具有重要作用．
（1）利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染，相关热化学方程式如下：
H2O（l）=H2O（g）△H1=+44.0kJ•mol-1
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H2=+229.3kJ•mol-1
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H3=-906.5kJ•mol-1
4NH3（g）+6NO（g）=5N2（g）+6H2O（l）△H4，则△H4=-2317.0kJ•mol-1．
（2）亚硝酸是一种弱酸，能证明亚硝酸是弱电解质的是AD
A．常温下，亚硝酸钠溶液的pH＞7
B．亚硝酸能和NaOH发生中和反应
C．用亚硝 酸 溶液做导电性实验，灯泡很暗
D．常温下，将pH=3的亚硝酸溶液稀释10倍，pH＜4
（3）一定温度下，将a mol/L的氨水与b mol/LH2SO4溶液等体积混合，充分反应后有：2c（SO42-）=c（NH4+），用含a和b的代数式表示该混合溶液中NH3•H2O的电离常数为$\frac{2b}{a-2b}$×10-7．
（4）使用NaBH4为诱导剂，可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应，制得高纯度纳米钴，该过程不产生有毒气体，写出该反应的离子方程式：2Co2++N2H4+4OH-=2Co↓+N2↑+4H2O．
（5）X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种．下表是常温下浓度均为0.01mol•L-1的X、Y、Z、W溶液的pH．
0.01mol•L-1的溶液XYZW
pH1228.54.5
将X、Y、Z各1mol同时溶于水中制得混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c（Na+）＞c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（OH-）＞c（H+）．
8．（1）已知柠檬酸仅由C、H、O三种元素组成．其分子量不超过200，其中含氧元素58.3%．通过计算并写出柠檬酸的分子式C6H8O7．
（2）已知某有机物的分子式为C9H10O3且具有下列性质：
①该物质能与碳酸氢钠溶液反应生成无色无味气体．
②16.6g该物质与足量金属钠反应可生成氢气2.24L（已折算成标准状况）．该有机物的结构可能6种，请写出其中一种的结构简式．
5．如图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是（　　）
A．负极发生氧化反应B．烧杯中的溶液变为蓝色
C．电子由铜片通过导线流向锌片D．该装置能将电能转变为化学能
6．在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0．t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．0～t2时，v正始终大于v逆
B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ＞Ⅱ
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ＜Ⅱ
D．t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C

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