Question

7．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）．图1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），请你一起参与实验并根据要求回答有关问题：

（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d，e接g，f接h；用A装置制取NH₃的化学反应方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
（2）用图2所示装置也可以制取NH₃，则圆底烧瓶中的固体可以选用ABE（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NH₃；试写出制纳米级碳酸钙的化学方式CaCl₂+CO₂+2NH₃+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl．
（4）请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，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；

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D；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E；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）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+H₂O．
故答案为：d、e、g、f；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+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，反应方程式为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．

点评 本题考查了氨气的实验室制法，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力．