Question

【题目】【2016届邯郸一模】碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，时行了如下探究。

【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子

取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成．再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。

（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是_______和_______；

（2）根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是__________________；

【定量试验】测定碳铵中C元素和N元素质量比．该兴趣小组准确称取ag碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如图所示．

（3）碳铵固体应放在________中进行加热．

A．试管 B．蒸发皿 C．烧瓶 D．坩埚

（4）从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用________；

（5）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg．由此测得N元素的质量是_____g。

（6）为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量．请你评价该方案是否合理；_______(填“合理”“不合理”)，理由是________。

Answer 1

【答案】(13分)（1）HCO3－、CO32－ (各1分，共2分)

（2）NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O 或NH4＋＋HCO3－＋2OH－NH3↑＋CO32－＋2H2O (2分)

（3）A(2分) （4）A(2分) （5） (2分)

（6）本小题属于开放性试题，若考生只回答“合理”或“不合理”不给分；若考生回答“合理”或“不合理”且理由能做出相应解释，可酌情给分(3分)。例如：考生回答

①不合理，因为碳铵中可能含有HCO3－，不能与BaCl2产生沉淀，所测得碳元素质量分数不准确。

②合理，因为碳铵中只含有CO32－，加入BaCl2能完全生成沉淀，可准确测得碳元素的质量”。

【解析】

试题分析：【定性实验】取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀为碳酸钙，盐中阴离子可能HCO3-、CO32-；再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色，则气体为氨气，则原固体中含铵根离子，（1）由上述分析可知，阴离子可能为HCO3-、CO32-；

（2）碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是NH4++OH-＝NH3↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O(或NH4++HCO3-+2OH-=NH3+CO32-+2H2O)；

【定量实验】ag碳铵，加热使之分解，碱石灰增重为水和二氧化碳的质量，尾气处理为氨气，（3）因加热装置后连接U形管，则选择仪器只能为试管，故答案为A；

（4）尾气处理，应防止倒吸，B不能防止倒吸，C中气体收集时导管应短进，D中为密闭容器可能会炸裂，只有A装置收集及防倒吸，故答案为A；

（5）灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg，则氨气的质量为(a-b)g，则含N质量为g；

（6）ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量，则①不合理，因为碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确；②合理，因为碳铵中只含有CO32-加入BaCl2能完全生成沉淀可准确测得碳元素的质量；③不合理；测得的结果不准确。