Question

某课外活动小组在实验用如图所示的装置进行实验，测定氨分子中氮、氢原子个数之比．

实验时，用制得的氨气排尽装置中的空气后连接洗气瓶和气体收集装置，并立即加热氧化铜．反应完成后，黑色的氧化转化为红色的铜．请回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称：

 

．
（2）装置B和D中的药品相同，你认为是

 

．
（3）写出另一种实验室制备氨气的化学方程式：

 

．
（4）根据上述实验原理，甲、乙两组同学分别设计了一种实验方案测定氨分子中氮、氢的原子个数之比：

	实验数据1	实验数据2	实验数据3
甲组	反应前氧化铜的质量 为m1g	氧化铜反应后剩余固体的质量为m2g	生成的氮气在标准状况下的体积为V1L
乙组	实验前装置D的质量 为m3g	m4g	生成的氮气在标准状况下的体积为V2L

甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢原子个数之比为

 

；乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢原子个数之比为

 

，则m₄表示的是

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）结合装置图中仪器图形和作用书写仪器名称；
（2）装置图是制备氨气的装置，氨气是碱性气体用碱石灰干燥；
（3）装置中制备氨气是利用分液漏斗中液体滴入烧瓶得到，反应不需要加热，实验室也可以利用氯化铵和氢氧化钙混合加热得到；
（4）甲组实验中氧化铜和氨气反应生成铜、氮气和水，结合氮原子守恒利用氮气物质的量计算氮原子物质的量，利用氧元素守恒，氧化铜反应前后质量变化是氧元素质量变化，计算水的物质的量，得到氢原子物质的量；乙组中m4和m3质量变化为生成水的质量，依据氮元素、氢元素守恒计算；

解答： 解：（1）结合装置图中仪器图形和作用书写仪器名称，装置图中a为分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；
（2）装置图是制备氨气的装置，装置B和D中的药品相同，氨气是碱性气体用碱石灰干燥，也可以吸收水蒸气；
故答案为：碱石灰；
（3）装置中制备氨气是利用分液漏斗中液体滴入烧瓶得到，反应不需要加热，实验室也可以利用氯化铵和氢氧化钙混合加热得到，反应的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）甲组实验中氧化铜和氨气反应生成铜、氮气和水，结合氮原子守恒利用氮气物质的量计算氮原子物质的量，利用氧元素守恒，氧化铜反应前后质量变化是氧元素质量变化，计算水的物质的量，得到氢原子物质的量；反应前氧化铜的质量为m₁g，氧化铜反应后剩余固体的质量为m₂g，反应前后质量变化为生成水中氧元素质量，则氢元素物质的量依据氧元素物质的量计算，n（H）=

m1-m2

16

×2，生成的氮气在标准状况下的体积为V₁L，氮元素物质的量n（N）=

V1

22.4

×2
氨分子中氮、氢原子个数之比=

V1

22.4

×2：

m1-m2

16

×2=

5V1

7(m1-m2)

；
乙组中m₄和m₃质量变化为生成水的质量，依据氮元素、氢元素守恒计算，氮元素物质的量n（N）=

V2

22.4

×2，水的质量为m₄-m₃，所含氢元素物质的量=

m4-m3

18

×2，乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢原子个数之比=

V2

22.4

×2：

m4-m3

18

×2=

45V2

56(m4-m3)

，则m₄表示的是实验后装置D的质量；
故答案为：

5V1

7(m1-m2)

；

45V2

56(m4-m3)

；实验后装置D的质量；

点评：本题考查了物质组成的实验探究方法和实验过程分析计算，掌握基础是关键，题目难度中等．