Question

某化学兴趣小组欲制取氨气和氯化氢气体并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）．
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式：

2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．

．
（2）（每空1分）若实验室只有浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、氢氧化钠固体、氯化铵固体、氧化钙、无水氯化钙、石蕊试液和如图1所示气体发生装置，你认为他们能制得所需的气体吗？把你的判断填入下表：

你的判断	NH2	HCl
能够制的	a中药品： 浓氨水 b中药品： 氢氧化钠固体或氧化钙	a中药品： 浓盐酸 b中药品： 浓硫酸
不能制的	原因： 无	原因： 无

收集氯化氢气体应该使用

向上排空气

法，要得到干燥的氨气可选用

碱石灰

作干燥剂．
（3）如果用图2装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，打开止水夹，挤出胶头滴管中的水引水上喷．该实验的原理是

氨气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小

．
（4）如果用图3装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气气体，请说明引发喷泉的方法．

打开夹子，用手（或热毛巾）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉．

（5）若至喷泉实验停止时，图2中剩有烧瓶容积1/5的气体；图3烧瓶中剩有烧瓶容积1/4的气体；则图3烧瓶中盐酸的物质的量浓度为

1

22.4

mol/L

 （两种气体均在标准状况下收集）；图2烧瓶中氨水的物质的量浓度

等于

（填“大于”、“小于”、“等于”）图3烧瓶中盐酸的物质的量浓度．
（6）若使上述两种溶液混合后，溶液中铵离子和氯离子浓度相等，应如何操作：

向混合溶液中滴加氨水至溶液PH=7

．

Answer 1

分析：（1）实验室制取氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制得．
（2）根据反应物、生成物的状态及反应条件判断能否制得，根据氯化氢的溶解性及密度判断收集方法，根据氨气的性质选择干燥剂．
（3）利用氨气极易溶于水，形成压强差而形成喷泉，
（4）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时会导致烧瓶内压强减小．
（5）根据C=

n

V

计算其物质的量浓度．
（6）根据溶液中电荷守恒分析．

解答：解：（1）实验室用熟石灰和氯化铵在加热条件下反应制备氨气，
反应的化学方程式为Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（2）该装置是固液或液液不加热型装置，所以制得气体的物质应具有挥发性，利用另一混合物溶解过程放出的热量使其挥发，且混合物中两种物质不反应生成其他气体，所以制取氨气选用浓氨水和氢氧化钠固体或氧化钙；制取氯化氢气体选用浓盐酸和浓硫酸．
氯化氢极易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气大，用向上排空气法收集，氨气为碱性气体，用碱石灰干燥．
故答案为：向上排空气；碱石灰；
（3）氨气极易溶于水，如果打开止水夹，氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小，而形成喷泉，
故答案为：打开止水夹，挤出胶头滴管中的水；氨极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小；
（4）加热时烧瓶内压强增大，气体体积膨胀，当氨气与水接触时，因氨气极易溶于水而导致烧瓶内压强迅速减小而形成喷泉，
故答案为：打开夹子，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热气体膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉．
（5）由题意知，溶解于水的氯化氢气体占烧瓶的

4

5

，即溶液的体积占烧瓶的

4

5

，C（HCl）=

n

V

=

4 5 V 22.4

4 5 V

mol/L=

1

22.4

mol/L；
同理，氨水的物质的量浓度为C=

n

V

=

3 4 V 22.4

3 4 V

mol/L=

1

22.4

mol/L；
所以两种物质的物质的量浓度相等．
故答案为：

1

22.4

mol/L；相等．
（6）溶液中阴阳离子所带的电荷相等，氯化铵溶液中存在的阴阳离子分别为：Cl^-、OH^-、NH₄⁺、H⁺，如果溶液中铵离子和氯离子浓度相等，根据电荷守恒知，氢离子和氢氧根离子的浓度也相等，所以溶液的PH=7，故操作是向混合溶液中滴加氨水至溶液PH=7．
故答案为：向混合溶液中滴加氨水至溶液PH=7．

点评：本题考查了氨气的实验室制法，难度不大，注意喷泉实验的原理．