Question

【题目】碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。

检验溶液中的阴、阳离子：取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。

（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是____和_____；

（2）根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是_____。

测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取ag碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如图1所示。

（3）碳铵固体应放在____中进行加热。

A．试管 B．蒸发皿 C．烧瓶 D．坩埚

（4）从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用如图2_____；

（5）若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是____g。

（6）为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量。请你评价该方案是否合理；_____（填“合理”“不合理”），理由是_____。

Answer 1

【答案】HCO3- CO32- NH4++OH-=NH3↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O（或NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O） A A （a-b） 不合理 碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确

【解析】

取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀为碳酸钙；再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色，则气体为氨气，以此来解答。

取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀为碳酸钙，盐中阴离子可能为HCO3-、CO32-；再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色，则气体为氨气，则原固体中含铵根离子。

（1）由上述分析可知，阴离子可能为HCO3-、CO32-，故答案为：HCO3-；CO32-；

（2）碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是NH4++OH-=NH3↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O（或NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O）；

（3）ag碳铵，加热使之分解，碱石灰增重为水和二氧化碳的质量，尾气处理为氨气，因加热装置后连接U形管，则选择仪器只能为试管，故答案为：A；

（4）尾气处理，应防止倒吸，B不能防止倒吸，C中气体收集时导管应短进，D中为密闭容器，且导管没有插入液体中，只有A装置收集且能防倒吸，故答案为：A；

（5）灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg，则氨气的质量为（a-b）g，则含N质量为（a-b）g，故答案为：（a-b）；

（6）ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质量，则

①不合理，因为碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确；

②合理，因为碳铵中只含有CO32-加入BaCl2能完全生成沉淀可准确测得碳元素的质量；

故答案为：不合理；碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确。