题目内容
某学习兴趣小组探究废干电池(锌筒内填有炭粉、MnO
2、NH
4Cl等的糊状物)的回收利用,并用回收的物质进行如下实验.
I.(1)从废干电池中提取NH
4Cl.
①利用该糊状物提取NH
4Cl前两步的操作为:a.溶解 b.
.
②甲同学设想:将分离出的NH
4Cl溶液蒸发、结晶、灼烧,就可以制得纯净的NH
4Cl.
请对甲同学的方案作出评价并说明理由:
.
(2)制取氨气.
①乙同学要制备并收集到纯净的氨气,下列各反应及操作中合理的是
a.将氯化铵固体加热分解 b.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
c.将氢氧化钠固体加入浓氨水中 d.将氯化铵浓溶液滴入氢氧化钠固体中
②乙同学认为将集气瓶正放在桌上(如图1所示),就可以收集到纯净的氨气.
你若认为可行,请说明其操作:
.
你若认为不可行,请说明其理由:
.
Ⅱ.丙同学利用上面得到的氨气制取氨水并进行了如下探究实验:
(3)为探究NH
3?H
2O是否是弱电解质.
丙该同学设计方案如下:①将1.12L(标况)NH
3完全溶于水,配得溶液500mL;②
;③分析数据,即可得出结论.
请把最简单的实验步骤②,填写在上面的空格中.
(4)探究氨水与盐酸的反应过程.
丙同学进行了如下实验:向25mL上述氨水中逐滴滴加同浓度的盐酸,测定反应过程中溶液pH并绘制其pH变化曲线(如图2).请回答:
①酸碱恰好完全中和时的pH点应是
(填A或B或D),②此时溶液中c(NH
3?H
2O)+c(NH
4+)=
mol?L
-1,③溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为
.
分析:(1)①依据氯化铵溶于水,炭粉、MnO2不溶于水,分析分离方法;
②氯化铵受热易分解;
(2)①收集到纯净的氨气,生成的氨气中不能含有杂质分析;
②利用装置图可以收集到较纯净的氨气,氨气比空气轻,导气管短进长出收集;
(3)依据一水合氨溶液中存在电离平衡分析,测定溶液PH判断,溶液中氢氧根是否全部电离设计分析;
(4)①氨气和盐酸恰好反应生成氯化铵和水,氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性,溶液PH小于7;
②恰好反应氨水是等浓度等体积混合,依据溶液中物料守恒分析计算得到c(NH3?H2O)+c(NH4+);
③氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性,据此比较离子浓度大小.
解答:解:(1)①锌筒内填有炭粉、MnO
2、NH
4Cl等的糊状物,氯化铵溶于水,炭粉、MnO
2不溶于水,可以溶解后过滤得到溶液,故答案为:过滤;
②分离出的NH
4Cl溶液蒸发、结晶、灼烧,氯化铵易分解生成氨气和氯化氢,不能制得纯净的NH
4Cl,故答案为:此方案不可行,原因是在灼烧时氯化铵会分解
(2)①a.将氯化铵固体加热分解生成氯化氢和氨气,不能得到纯净的氨气,故a不符合;
b.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中,氢氧化钠溶解放热,使一水合氨分解生成氨气,故b符合;
c.将氢氧化钠固体加入浓氨水中,氢氧化钠固体溶解放出的热量被降低,同时氨气中带出大量水蒸气,故c不符合;
d.将氯化铵浓溶液滴入氢氧化钠固体中,生成的氨气少且易带出大量水蒸气,故d不符合;
故答案为:bd;
②利用装置图可以收集到较纯净的氨气,氨气比空气轻,导气管短进长出收集,故答案为:此方案可行,可从b管中通入氨气收集;
(3)将1.12L(标况)NH
3完全溶于水,配得溶液500mL,溶液的浓度=
=1mol/L,通过测定溶液PH判断,若是强碱溶液PH=14,但测定溶液PH小于14,说明一水合氨溶液中存在电离平衡,证明是弱电解质,故答案为:测氨水的pH;
(4)①氨气和盐酸恰好反应生成氯化铵和水,氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性,溶液PH小于7,所以酸碱恰好完全中和时的pH点应是D点,故答案为:D;
②恰好反应氨水是等浓度等体积混合,依据溶液中物料守恒分析计算得到c(NH
3?H
2O)+c(NH
4+)=0.05mol/L,故答案为:0.05;
③氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性,据此比较离子浓度大小为:c(Cl
-)>c(NH
4+)>c(H
+)>c(OH
-),故答案为:c(Cl
-)>c(NH
4+)>c(H
+)>c(OH
-).
点评:本题考查了实验方案的分析判断,溶液中离子浓度大小比较,酸碱反应后溶液酸碱性的应用,物质性质和实验步骤的分析理解是解题关键,题目难度中等.
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4)
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