Question

在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙．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）实验室若用NH₄Cl和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH₃，则需选用上述仪器装置中的

BDE

（填装置序号）．若要制取、收集干燥的CO₂，请选择装置并按气流方向连接各仪器接口

acdh

．
（2）若在A的分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，也能制取氨气．请解释装置A中能产生氨气的原因

氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH^-增大了氨水中OH^-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出

．
（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是

NH₃

，若实验过程中有氨气逸出，应选用下列

b

装置回收（填代号）．

写出制纳米级碳酸钙的化学方程式

CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃+2NH₄Cl

．
（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

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

．

Answer 1

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；若要制取、收集干燥的CO₂，应选择ACE装置，按照制取、除杂、收集的顺序连接实验装置；
（2）NaOH溶于水放出大量的热，可促进氨气的挥发；
（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．

解答：解：（1）实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置，所以应选B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D；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；若要制取、收集干燥的CO₂，应选择ACE装置，按照制取、除杂、收集的顺序连接实验装置，因氨气密度比空气小，应用向上排空气法收集，则应为acdh，
故答案为：BDE；acdh；
（2）NaOH溶于水放出大量的热，可促进氨气的挥发，另外氨水溶液呈碱性，为弱电解质，加入氢氧化钠电离出的OH^-增大了氨水中OH^-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出，
故答案为：氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH^-增大了氨水中OH^-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出；
（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，应选择b，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，反应的方程式为CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl，
故答案为：NH₃；b；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．

点评：本题考查了氨气的实验室制法，难度不大，注意根据反应物的状态、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．