Question

18．将（NH₄）₂SO₄和Na₂CO₃两种溶液充分混合加热，发现有气泡产生且闻到刺激性气味．同学们对气体成分产生兴趣．
【查阅】CuO和NH₃加热时发生反应：2NH₃+3CuO $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ N₂+3Cu+3H₂O
【猜想】猜想一：气体是CO₂   猜想二：气体是NH₃猜想三：气体是NH₃和CO₂
【讨论】（1）猜想一肯定不正确，理由是CO₂无刺激性气味；
（2）因Na₂CO₃溶液呈碱（填“酸”或“碱”）性，故有NH₃产生．
【探究】为确定气体成分，设计如图1装置（夹持装置未画出）：

（1）实验后，取少量A中固体，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，证明其中含CO₂；
（2）B中观察到黑色固体变为红色，证明含有NH₃；
（3）（NH₄）₂SO₄和Na₂CO₃两种溶液发生反应的方程式为：（NH₄）₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑+2NH₃↑；
（4）若B装置连同固体质量减轻4.8g，则C装置增加的质量为5.4g；
【反思】
（1）实验测得装置C增加的质量大于理论值，可能的原因是装置C吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳；
（2）氨气也是污染物，在C装置后连接图2装置，以吸收尾气中未参加反应的氨气．干燥管的作用是②（填序号）．
①防止氨气逸出      ②防止液体倒吸      ③防止盐酸挥发．

Answer 1

分析 【讨论】
二氧化碳是无色、无味的气体；
碳酸钠属于盐，水溶液显碱性；
【探究】
二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
根据实验现象可以判断气体中是否含有氨气；
根据反应物、生成物、质量守恒定律及其反应条件可以书写反应的化学方程式；
B装置连同固体质量减轻4.8g，说明氧化铜中的4.8g氧元素和氢元素结合生成水，根据水的组成可以计算水的质量，水的质量即为则C装置增加的质量；
【反思】
C装置中的碱石灰可以吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
干燥管有较大的体积，可以防止液体倒吸．

解答 解：【讨论】（1）猜想一肯定不正确，理由是CO₂无刺激性气味．
故填：CO₂无刺激性气味．
（2）因Na₂CO₃溶液呈碱性，故有NH₃产生．
故填：碱．
【探究】
（1）实验后，取少量A中固体，加入稀盐酸，观察到有气泡产生，说明固体中含有碳酸钠，进一步证明其中含CO₂．
故填：有气泡产生．
（2）B中观察到黑色固体变为红色，证明气体中含有NH₃．
故填：黑色固体变为红色．
（3）（NH₄）₂SO₄和Na₂CO₃两种溶液发生反应生成硫酸钠、水、二氧化碳和氨气，反应的方程式为：（NH₄）₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑+2NH₃↑．
故填：（NH₄）₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑+2NH₃↑．
（4）设生成水的质量为x，
若B装置连同固体质量减轻4.8g，说明有4.8g氧元素和氢元素结合生成了水，
x×$\frac{16}{18}$×100%=4.8g，
x=5.4g．
故填：5.4g．
则C装置增加的质量为 5.4g；
【反思】
（1）实验测得装置C增加的质量大于理论值，可能的原因是装置C吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳．
故填：装置C吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳．
（2）干燥管的作用是防止液体倒吸．
故填：②．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．