Question

18．查阅资料发现，氯化铵固体与亚硝酸钠固体混合加热也能制取氮气．反应的化学方程式如下：NH₄Cl+NaNO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+2H₂O+N₂↑．
利用此原理，静香同学想粗略测定某氯化铵样品中氯化铵的质量分数，设计了如下实验．（样品中的杂质不参与反应）实验步骤：（已知室温时，氮气的密度等于1.25g/L．）
①按如图连接仪器，检查装置气密性．
②将0.6g样品与足量NaNO₂充分混合，并放入试管．在500mL规格的量筒内装满水后倒扣在水槽内．
③充分加热药品，并收集氮气．
④反应结束时，先熄灭酒精灯，并保持装置不动．
⑤等到实验仪器温度降至室温，将导管从量筒中取出．
⑥读取量筒内水的体积为276mL，进行计算．
（1）利用图示所用方法收集氮气，体现氮气具有氮气不溶于水且不与水反应的性质．
（2）小夫同学认为静香同学的实验步骤设计存在问题，你支持谁的观点反应结束时，应先从水中取出导管，再熄灭酒精灯，否则会发生倒吸．（若你支持小夫同学的观点请简要说明理由，若支持静香同学的观点不需再做其它说明．）
（3）试根据以上数据，计算该样品中氯化铵的质量分数．（计算结果保留至小数点后1位）
（4）你认为以下操作可能导致测定的氯化铵质量分数偏小的是AC（填写序号）
A．加热药品不充分 B．实验仪器没有冷却到室温 C．读数时俯视读数．

Answer 1

分析 （1）根据难溶于水且不与水反应的气体，才可用排水法收集；
（2）根据实验注意事项分析解答；
（3）根据氮气体积结合方程式分析解答；
（4）根据造成实验误差的原因分析．

解答 解：（1）氮气能用排水法收集，说明氮气不溶于水且不与水反应；
（2）反应结束时，应先从水中取出导管，再熄灭酒精灯，否则会发生倒吸；
（3）生成氮气的质量：（0.5L-0.276L）×1.25g/L=0.28g；
设样品中氯化铵的质量为x，
NH₄Cl+NaNO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+2H₂O+N₂↑
 53.5                                          28
  x                                              0.28g
$\frac{53.5g}{x}=\frac{28}{0.28g}$
x=0.535g
该样品中氯化铵的质量分数：$\frac{0.535g}{0.6g}×$100%=89.2%；
（4）加热药品不充分，产生氮气就少，导致测定的氯化铵质量分数偏小；
如反应结束读数时俯视读数，造成读数偏大，则氮气就偏小，导致测定的氯化铵质量分数偏小；
答案：（1）氮气不溶于水且不与水反应；
（2）反应结束时，应先从水中取出导管，再熄灭酒精灯，否则会发生倒吸；
（3）该样品中氯化铵的质量分数为89.2%；
（4）AC．

点评 本题主要考查测定空气里氧气含量的探究实验，该实验的结论和实验中注意事项是考查重点，要知道造成实验结果不准确的原因：红磷量不足，或装置漏气，或没有冷却至室温就测量就会造成测量值偏小．