Question

1．纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业．在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙．某校学生实验小组设计下图所示装置，制取该产品．D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去．
Ⅰ．可选用的药品有：
a．石灰石  b．饱和氯化钙溶液  c．6mol/L盐酸  d．氯化铵  e．氢氧化钙

（1）A中制备气体时，所需药品是（选填字母序号）ac；
（2）B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂中的HCl；
（3）写出制取氨气的化学方程式2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式NH₃；
（5）检验D出口处是否有氨气逸出的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出；若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出．（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处，若有白烟，则证明有氨气逸出；若没有白烟，则证明没有氨气逸出）；
（6）写出制纳米级碳酸钙的化学方程式CaCl₂+H₂O+CO₂+2NH₃=CaCO₃+2NH₄Cl．
（7）若实验过程中有氨气逸出，应选用下列b装置回收（填代号）．

Ⅱ．经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠．为了测定氯化铵的质量分数，该学生实验小组又设计了如下实验流程：

试回答：
（1）所加试剂A的化学式为Ca（OH）₂或Ba（OH）₂
（2）B操作方法是过滤
（3）样品中氯化铵的质量分数为$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{100}×84}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{197}×84}{{W}_{1}}$×100%．

Answer 1

分析 I．在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙，由图及给出的药品可知，A中发生CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，可除去二氧化碳中混有的HCl，E中发生2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，在C中发生CaCl₂+H₂O+CO₂+2NH₃=CaCO₃+2NH₄Cl，结合氨气极易溶于水、氨水显碱性解答；
Ⅱ．氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠．为了测定氯化铵的质量分数，结合实验流程可知，试剂A为Ca（OH）₂或Ba（OH）₂，操作B为过滤，得到沉淀为CaCO₃或BaCO₃，则洗涤、干燥后固体质量为W₂g，结合原子守恒计算．

解答 解：Ⅰ．（1）A中制备气体为二氧化碳，所需药品是ac，故答案为：ac；
（2）盐酸易挥发，B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去CO₂中的HCl，故答案为：除去CO₂中的HCl；
（3）制取氨气的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）二氧化碳在水中溶解度不大，在碱性溶液中较大，则在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式为NH₃，故答案为：NH₃；
（5）检验D出口处是否有氨气逸出的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出；若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出．（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处，若有白烟，则证明有氨气逸出；若没有白烟，则证明没有氨气逸出），
故答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出；若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出．（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D出口处，若有白烟，则证明有氨气逸出；若没有白烟，则证明没有氨气逸出）；
（6）制纳米级碳酸钙的化学方程式为CaCl₂+H₂O+CO₂+2NH₃=CaCO₃+2NH₄Cl，
故答案为：CaCl₂+H₂O+CO₂+2NH₃=CaCO₃+2NH₄Cl；
（7）a、c、d均可使氨气发生倒吸，若实验过程中有氨气逸出，应选用b装置可防止倒吸，故答案为：b；
Ⅱ．氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠．为了测定氯化铵的质量分数，结合实验流程可知，试剂A为Ca（OH）₂或Ba（OH）₂，操作B为过滤，得到沉淀为CaCO₃或BaCO₃，则洗涤、干燥后固体质量为W₂g，
（1）由上述分析可知，所加试剂A的化学式为Ca（OH）₂或Ba（OH）₂，故答案为：Ca（OH）₂或Ba（OH）₂；
（2）操作B分离固体与溶液，为过滤，故答案为：过滤；
（3）得到沉淀为CaCO₃或BaCO₃，则洗涤、干燥后固体质量为W₂g，由原子守恒、质量守恒可知样品中氯化铵的质量分数为$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{100}×84}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{197}×84}{{W}_{1}}$×100%，故答案为：$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{100}×84}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{197}×84}{{W}_{1}}$×100%．

点评 本题考查混合物分离提纯及物质制备、含量测定，为高频考点，把握实验装置的作用、实验技能、元素化合物知识为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大．