Question

13．某小組模擬工業(yè)合成氨，并制備NaHCO₃，設(shè)計實驗如下（夾持裝置略去）．

回答下列問題：
（1）裝置E中盛放堿石灰的儀器名稱為干燥管．
（2）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NO₂^-+NH₄⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+2H₂O．
（3）裝置C的作用為使N₂和H₂混合均勻干燥氮氣和氫氣、通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例．
（4）實驗時，應(yīng)先打開裝置B中分液漏斗活塞，反應(yīng)一段時間，在裝置末端導管處收集H₂并驗純后，再點燃D處酒精燈，原因為防止加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應(yīng)使金屬鐵失去金屬活性；防止氫氣和氧氣混合加熱爆炸．
（5）當F中的氨氣飽和后，取下裝置F，再向其中通入足量CO₂，現(xiàn)象為白色的晶體析出；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Na⁺+CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+NaHCO₃．
（6）已知：Ksp（AgCl）=1.8×10^-10；Ag₂CrO₄為磚紅色，Ksp（Ag₂CrO₄）=1.2×10^-12．該小組同學設(shè)計實驗測定25℃時，NH₄Cl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度．取NH₄Cl飽和溶液10.00mL，于錐形瓶中，滴加2～3滴K₂CrO₄溶液；用2.000mol•L^-1的AgNO₃標準溶液滴定，重復(fù)滴定3次，平均消耗AgNO₃溶液26.00mL．判斷達到滴定終點的方法為滴入最后一滴硝酸銀出現(xiàn)磚紅色沉淀，半分鐘內(nèi)沉淀不消失；NH₄Cl飽和溶液的物質(zhì)的量濃度為5.2mol/L．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可以知道裝置E中盛放堿石灰的儀器名稱；
（2）根據(jù)圖示，裝置A的作用是制備氮氣，氯化銨和亞硝酸鈉之間反應(yīng)產(chǎn)生氮氣；
（3）裝置D中氮氣和氫氣按照一定的比例混合可以得到氨氣，裝置C的作用為使N₂和H₂混合均勻、干燥氮氣和氫氣、通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例；
（4）加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應(yīng)使金屬鐵失去金屬活性、氫氣和氧氣混合加熱爆炸，氫氣可以做保護氣，點燃之前要驗純；
（5）飽和氯化鈉可以吸收氨氣，得到堿性溶液，該溶液可以吸收二氧化碳氣體，得到溶解度較小的碳酸氫鈉晶體；
（6）根據(jù)溶度積常數(shù)的意義，知道先生成的是AgCl，再生成磚紅色的鉻酸銀，可以確定滴定終點的現(xiàn)象；氯化銨飽和溶液的物質(zhì)的量濃度是2mol/L×0.026L÷0.01L=5.2mol/L．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可以知道裝置E中盛放堿石灰的儀器名稱為干燥管，故答案為：干燥管；
（2）根據(jù)圖示，裝置A的作用是制備氮氣，氯化銨和亞硝酸鈉之間的反應(yīng)為：NO₂^-+NH₄⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+2H₂O，故答案為：NO₂^-+NH₄⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N₂↑+2H₂O；
（3）裝置D中氮氣和氫氣按照一定的比例混合可以得到氨氣，裝置C的作用為使N₂和H₂混合均勻、干燥氮氣和氫氣、通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例，故答案為：干燥氮氣和氫氣；通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例；
（4）實驗時，應(yīng)先打開裝置B中分液漏斗活塞，反應(yīng)一段時間，在裝置末端導管處收集H₂并驗純后，再點燃D處酒精燈，這樣不但防止加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應(yīng)使金屬鐵失去金屬活性，還可以防止氫氣和氧氣混合加熱爆炸，故答案為：防止加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應(yīng)使金屬鐵失去金屬活性；防止氫氣和氧氣混合加熱爆炸；
（5）飽和氯化鈉可以吸收氨氣，得到堿性溶液，該溶液可以吸收二氧化碳氣體，得到溶解度較小的碳酸氫鈉晶體，即Na⁺+CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+NaHCO₃；
故答案為：白色的晶體析出；Na⁺+CO₂+NH₃+H₂O=NH₄⁺+NaHCO₃；
（6）根據(jù)溶度積常數(shù)的意義，知道先生成的是AgCl，再生成磚紅色的鉻酸銀，可以確定滴定終點的現(xiàn)象是：滴入最后一滴硝酸銀出現(xiàn)磚紅色沉淀，半分鐘內(nèi)沉淀不消失，氯化銨飽和溶液的物質(zhì)的量濃度是2mol/L×0.026L÷0.01L=5.2mol/L，故答案為：滴入最后一滴硝酸銀出現(xiàn)磚紅色沉淀，半分鐘內(nèi)沉淀不消失；5.2mol/L．

點評 本題是一道考查侯氏制堿法原理的實驗方案設(shè)計題，注重元素化合物性質(zhì)的考查，難度不大．