Question

甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子张氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：



试验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜．反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜．
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛，有浓硫酸的洗气瓶．



甲小组测得：反应前氧化铜的质量为m₁ g、氧化铜反应后剩余固体的质量为m₂ g生成氮气在标准状况下的体积V₁L．
乙小组测得：洗气前装置D的质量m₃ g、洗气后装置后D的质量m₄ g、生成氮气在标准状况下的体积V₂L．
请回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称：______．
（2）检查A装置气密性的操作时______．
（3）甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中．

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A	氢氧化钙、硫酸铵	反应的化学方程式为 ①______
乙小组	②______	浓氨水、氢氧化钠	用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用： ③______

（4）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为______．
（5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比名校小于理论值，其原因是______．为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器，重新实验．根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出合理的实验结果．该药品的名称是______．

Answer 1

（1）仪器a的名称为：圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）检查A装置气密性的具体操作方法是连接导管，将导管插入水中，用手紧握试管或加热试管，导管口有气泡产生；松开手后或停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱，
故答案为：连接导管，将导管插入水中；用手紧握试管或加热试管，导管口有气泡产生；松开手后或停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱；
（3）①氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水，反应的化学方程式为（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂═2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄，故答案为：（NH₄）₂SO₄+Ca（OH）₂═2NH₃↑+2H₂O+CaSO₄；
②浓氨水是液体，氢氧化钠是固体，为使氨气逸出，把氨水滴入固体氢氧化钠中，随着氢氧化钠溶解放热，氨气挥发放出气体，故选B装置；氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度，使NH₃+H₂?NH₃?H₂?NH₄⁺+OH^-向逆方向移动，加快氨气逸出，
故答案为：B；氢氧化钠溶于氨水后放热、增加氢氧根浓度，使NH₃+H₂?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-向逆方向移动，加快氨气逸出；
（4）反应前氧化铜的质量为m₁g、氧化铜反应后转化成的铜的质量为m₂g，则氧化铜中氧元素的质量为m₁-m₂，生成的水中氧元素的质量等于氧化铜氧元素的质量，则生成的水中氧原子的个数为

m1-m2

16

；水中氢原子个数是氧原子个数的两倍，因此氢原子个数为

m1-m2

16

×2，生成的氮气在标准状况下的体积V₁L，则氮气中氮原子的个数为

V1×2

22.4

；
因此氮氢原子个数比为

V1×2

22.4

：

m1-m2

16

×2=5V₁：7（m₁-m₂），
故答案为：5V₁：7（m₁-m₂）；
（5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比小于理论值，其原因是洗气瓶D中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水，还吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高． 因此在 洗气瓶D前的位置应增加了一个装有碱石灰（无水硫酸铜、氢氧化钠、氧化钙等）的实验仪器只吸收水，减小误差，
故答案为：洗气瓶D中的浓硫酸不但吸收了反应生成的水，还吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高；碱石灰（氢氧化钠、氧化钙等）．