Question

在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1～100nm之间）．下图所示A～E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题．

（1）实验室制取、收集干燥的NH₃，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接______，______接______，______接h；用A装置制取NH₃的化学反应方程式为______
（2）用图所示装置也可以制取NH₃，则圆底烧瓶中的固体可以选用______（选填字母编号）；
A．碱石灰　　　　B．生石灰　　　C．无水氯化钙
D．无水硫酸铜　　E．烧碱
（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙　时，应先通入的气体是______，试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式______；
（4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级______．

Answer 1

解：（1）实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置，所以应选A为反应装置；生成物中含有水，氨气属于碱性气体，所以应选择碱性物质吸收水蒸气，故选C；氨气极易溶于水，且氨气的密度小于空气的密度，所以应采用向下排空气法收集，故选E；氨气有刺激性气味，所以不能直接排空；氨气极易溶于水，所以尾气处理应采用防止倒吸装置，用水吸收即可，故选D；注意干燥管的使用原则是大口进小口出；所以仪器装置的接口连接顺序是d、e、g、f．
实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制的生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
故答案为：d、e、g、f；2NH₄Cl+Ca（OH）₂CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
（2）该装置是固液不加热型，且氨水极易挥发，温度越高，挥发越快；碱石灰、氢氧化钠、生石灰的溶解过程放出大量的热，相当于加热，故可选ABE．
故答案为：ABE．
（3）氨气极易溶于水，二氧化碳不易溶于水，所以应先通入氨气；氨气溶于水生成氨水，溶液呈碱性，二氧化碳是酸性气体，能和碱反应生成碳酸铵，碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵
CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
故答案为NH₃；CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
（4）碳酸钙样品颗粒如果为纳米级，纳米级的颗粒在胶体范围内，所以具有胶体的性质，运用胶体的丁达尔效应判断；取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是．
故答案为：取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是．
分析：（1）根据反应物的状态、反应条件选取反应装置，根据气体的溶解性、密度选择收集装置，注意干燥管的使用原则是大口进小口出；实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙反应制得．
（2）该装置是固液不加热型，且氨水极易挥发，温度越高，挥发越快，所以所用药品应用溶解时放热的药品．
（3）根据二氧化碳和氨气的溶解性判断先通入的气体，由反应物和生成物写出反应方程式．
（4）碳酸钙样品颗粒如果为纳米级，纳米级的颗粒在胶体范围内，所以根据胶体的性质确定实验方案．
点评：本题考查了氨气的实验室制法，难度不大，注意干燥管的使用原则是大口进小口出．