Question

9．实验是进行科学探究的重要途径．
（1）实验室在制取气体时必不可少的步骤是检验装置的气密性．
（2）氨（NH₃）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，氨水显碱性．实验室里加热氯化铵（NH₄Cl）和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水．

①用化学方程式表示实验室制取氨气的化学反应原理．
②若要制取干燥的NH₃，所选用仪器的导管接口从左到右的连接顺序应为：
a接c、d接h．
③如何检验NH₃已收集满？
（3）某化工厂排出的废液中含有AgNO₃、Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂三种物质，某化学课外小组的同学设计了如下实验方案：

①写出操作一的化学方程式Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
②若固体Y加稀硫酸无气泡产生，滤液B中的溶质最多有4种．
③废液的质量＞（填“＞”、“＜”或“=”）滤液A的质量．
（4）某同学想测定得到的硝酸银溶液的溶质的质量分数．取100g硝酸银溶液，加入足量的氯化钠溶液，生成1.435g的沉淀．试计算硝酸银溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）实验室制取气体的装置在加入药品前要检查装置的气密性，防止装置漏气；
（2）①据反应原理书写方程式；
②浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵，故不能用浓硫酸干燥氨气，应用碱石灰干燥，氨气密度比空气小，所以若要制取干燥的NH₃，须用向下排空气法，则从短管进气；
③氨气水溶液为氨水，能使酚酞试液变红，说明其溶液显碱性，据此进行验满．
（3）①金属活动性顺序中前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来；
②固体Y加入稀硫酸无气泡生成，说明无剩余的铁，并反应流程进行分析；
③据铜和硝酸银反应原理分析解答；
（4）据生成沉淀的质量结合方程式可计算出硝酸银溶液中溶质的质量，进而计算溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）实验室制取气体的装置在加入药品前要检查装置的气密性，防止装置漏气；
（2）①加热氯化铵（NH₄Cl）和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水，反应方程式是：Ca（OH）₂+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
②浓硫酸与氨气反应生成硫酸铵，故不能用浓硫酸干燥氨气，应用碱石灰干燥，氨气密度比空气小，所以若要制取干燥的NH₃，须用向下排空气法，则从短管进气，故所选用仪器的导管接口从左到右的连接顺序应为a→c→d→h；
③氨气水溶液为氨水，能使酚酞试液变红，说明其溶液显碱性，所以可将湿润的红色石蕊试纸放于集气瓶口长管处，若试纸变蓝，说明收集满了；
（3）①由于铜的金属活动性比锌弱，比银强，因此把铜粉放到废液中时，铜粉可以和硝酸银反应生成银和硝酸铜，反应方程式是：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
②滤液A中一定含有硝酸铜和硝酸锌，若操作乙加入的铜不足，则A中还含有硝酸银，由于铁的金属活动性比铜、银强，银活动性比铜弱，铁优先置换溶液中的银，则固体Y中一定有银，加稀硫酸无气泡产生，说明铁粉不足，可能滤液中的硝酸银未反应完，则滤液中的溶质最多有四种，是硝酸银、未反应的硝酸铜，生成的硝酸亚铁，和不与铁反应的硝酸锌；
③由Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag，
       340    188
可知340g的硝酸银反应生成188g的硝酸铜，溶质的质量减小，所以废液的质量大于滤液的质量；
（4）解：设溶质硝酸银的质量为x
AgNO₃+NaCl=AgCl↓+NaNO₃
170        143.5
x         1.435g
$\frac{170}{143.5}$=$\frac{x}{1.435g}$
     x=1.7g
硝酸银溶液中质量分数为$\frac{1.7g}{100g}$×100%=1.7%       
故答案为：
（1）检验装置的气密性；
（2）①Ca（OH）₂+2NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；   ②c、d、h；   ③取湿润红色石蕊试纸放在g处，变蓝色则集满；
（3）①Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；   ②4；  ③＞；
（4）答：硝酸银溶质的质量分数1.7%．

点评 本题考查知识综合而全面，既考查了实验室制取气体的反应原理、装置连接、气体的验满，又考查了顺序表的应用（金属和盐溶液反应时，金属之间活动性差距越大，越易反应）、方程式的相关计算等知识，能较好考查学生应用知识解决问题的能力．