Question

碳銨是一種較常使用的化肥，它在常溫下易分解。某化學(xué)興趣小組對碳銨的成分存在疑問，進(jìn)行了如下探究。

【定性實(shí)驗(yàn)】檢驗(yàn)溶液中的陰、陽離子。

取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推測碳銨中所含有陰離子可能是　　　　和　　　　。

（2）據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是　　???????? 　。

【定量實(shí)驗(yàn)】測定碳銨中C元素和N元素質(zhì)量比。

該興趣小組準(zhǔn)確稱取ag碳銨，加熱使之分解，并把產(chǎn)物通入堿石灰中，如下圖所示。

（1）碳銨固體應(yīng)放在　　　　　中進(jìn)行加熱。

A．試管　　　B．蒸發(fā)皿　　　C．燒瓶　　　　D．坩堝

（2）從安全的角度考慮，尾氣處理的裝置可以選用　　　　　　。

　　　　　　　????????????? A????????? B???????????? C??? 　　 D

（3）若灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為bg。由此測得N元素的質(zhì)量是　g。

（4）為了測定碳銨中碳元素的質(zhì)量，他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是將ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質(zhì)量。請你評(píng)價(jià)該方案是否合理。　　　　　　　（填“合理”“不合理”），理由是　　　?????????????????????? 　　　　　　　???????????? 。

 

Answer 1

【答案】

【定性實(shí)驗(yàn)】（1）HCO3－、CO32－　　　�。ǜ�1分，共2分）

（2）NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O； HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O

（或NH4＋＋HCO3－＋2OH－＝NH3＋CO32－＋2H2O）???? （2分）

【定量實(shí)驗(yàn)】（1）A　　（2分）（2）A　　 （2分）? （3） (a－b)　　　�。�2分）

（4）本小題屬于開放性試題，若考生回答“合理”或“不合理”且理由能做出相應(yīng)解釋，可酌情給分（3分）。例如：考生回答

①不合理，因?yàn)樘间@中可能含有HCO3－，不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀，所測得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確。

②合理，因?yàn)樘间@中只含有CO32－，加入BaCl2能完全生成沉淀，可準(zhǔn)確測得碳元素的質(zhì)量”。

③不合理；測得的結(jié)果不準(zhǔn)確。

【解析】

試題分析：【定性實(shí)驗(yàn)】（1）取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，這說明該氣體應(yīng)該是二氧化碳，所以碳銨中所含有陰離子可能是HCO3－、CO32－。

（2）另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色，這說明該氣體是氨氣，所以碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是NH4＋＋OH－＝NH3↑＋H2O；HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O或NH4＋＋HCO3－＋2OH－＝NH3＋CO32－＋2H2O。

【定量實(shí)驗(yàn)】（1）固體灼燒應(yīng)該放在坩堝或試管中進(jìn)行，由于需要測量生成的氣體，因此應(yīng)該放在試管中，答案選A。

（2）尾氣主要是氨氣，氨氣極易溶于水，直接通入中水中吸收容易引起液體倒吸，選項(xiàng)BC容易倒吸，D不符合吸收要求，所以答案選A。

（3）堿石灰吸收的是水和二氧化碳，U形管增加的質(zhì)量就是水和二氧化碳的質(zhì)量，則根據(jù)原子守恒可知，固體灼燒放出氨氣的質(zhì)量是（a－b）g，所以根據(jù)氮原子守恒可知N元素的質(zhì)量是 (a－b)。

（4）能和氯化鋇反應(yīng)的是碳酸鹽，因此如果該物質(zhì)中含有碳酸氫銨，則是不合理的。因?yàn)?/span>HCO3－不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀，所測得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確；但如果該物質(zhì)中只有碳酸銨則是合理的，因?yàn)榧尤?/span>BaCl2能完全生成沉淀，可準(zhǔn)確測得碳元素的質(zhì)量”。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)成分探究的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)