Question

【題目】NH3及其鹽都是重要的化工原料。

（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制備NH3，反應發生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為_____。

（2）按下圖裝置進行NH3性質實驗。

①先打開旋塞1，B瓶中的現象是_______，原因是__________，穩定后，關閉旋塞1。

②再打開旋塞2，B瓶中的現象是_________________。

（3）設計實驗，探究某一種因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響。

限制試劑與儀器：固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計、溫度計、恒溫水浴槽（可控制溫度）

①實驗目的：探究______對溶液中NH4Cl水解程度的影響。

②設計實驗方案，擬定實驗表格，完整體現實驗方案（列出能直接讀取數據的相關物理量及需擬定的數據，數據用字母表示；表中V（溶液）表示所配制溶液的體積）。_________________

物理量 實驗序號	V（溶液）/mL				……
1	100
2	100

③按實驗序號I所擬數據進行實驗，若讀取的待測物理量的數值為Y，則NH4Cl水解反應得平衡轉化率

為_____（只列出算式，忽略水自身電離的影響）。

Answer 1

【答案】A、C、G 產生白煙 打開旋塞1，氯化氫與氨氣混合反應生成了白色氯化銨固體小顆粒，形成白煙 燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中，形成紅色溶液 溫度（或濃度） 若探究溫度對NH4Cl水解程度的影響時數據為：

物理量 實驗序號	V（溶液）/mL	NH4Cl質量（g）	溫度（℃）	pH	……
1	100	m	T1	Y
2	100	m	T2	Z

若探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數據為：

物理量 實驗序號	V（溶液）/mL	NH4Cl質量（g）	溫度（℃）	pH	……
1	100	m1	T	Y
2	100	m2	T	Z

（10-Y×5.35）/m

【解析】

（1）實驗室用NH4Cl和Ca（OH）2制備NH3，依據反應條件和反應物狀態確定發生裝置；依據氨氣易溶于水，密度小于空氣密度選擇收集裝置；依據氨氣極易溶于水特點選擇尾氣處理裝置；
（2）①據AB容器壓強及AB混合后壓強相等，氨氣和氯化氫反應生成白色固體氯化銨分析解答；
②氨氣、氯化氫為氣體，反應生成的氯化銨是固體，壓強減小，氯化銨為強酸弱堿鹽，溶液顯酸性，據此解答；

（3）①根據影響NH4Cl水解的因素以及題干提供的限選試劑與儀器分析；
②氯化銨為強酸弱堿鹽，水解溶液呈酸性，所配制溶液的體積，根據溫度不同，鹽類水解后PH不同，進行設計表格數據；
③讀取的待測物理量的數值為Y，Y為pH值，pH=-lgc（H+）可求算出氫離子濃度，根據NH4++H2ONH3H2O+H+，求解NH4Cl水解反應的平衡轉化率。

（1）NH4Cl和Ca（OH）2制備NH3是固體混合物加熱制取氣體的反應，有水生成，試管口應向下傾斜，發生裝置選A，NH3密度比空氣小，用向下排空氣法收集，收集裝置選C，氨氣極易溶于水，要用防倒吸裝置，但不能距離水太遠，也不能插入液面以下，選G，故選A、C、G；

（2）①先打開旋塞1，B瓶中的現象是產生白色的煙；原因是先打開旋塞1，氯化氫與氨氣揮發出來，氯化氫與氨氣反應生成了氯化銨小顆粒，氯化銨小顆粒形成白煙；

②再打開旋塞2，B瓶中的現象是燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中，是因為氣體參與反應后使得燒瓶內的壓強變小，打開旋塞2后，大氣壓就會把燒杯中的溶液壓到燒瓶中來，同時由于A中的HCl不可能全部進入B中，A中HCl過量，就算不能完全進入Ｂ瓶，Ｂ中的氨氣也應能完全反應，形成氯化銨，石蕊溶液進入B中，B中的NH4Cl溶于石蕊溶液，溶液顯酸性，所以石蕊試液顯紅色；

（3）①主要采用控制變量的方法，根據給出的儀器，有可控制溫度水浴槽，那么可以完成溫度對NH4Cl水解程度的影響，天平可以稱出不同質量NH4Cl，那么可以配制出不同濃度的溶液，就可以探究濃度對NH4Cl水解程度的影響，故答案為溫度或濃度。

①如果探究溫度的影響那么控制濃度相同，改變溫度，如果探究濃度相同，那么就要控制溫度相同，不管哪一種探究都需要配制一定濃度的NH4Cl溶液，那么需要稱量NH4Cl的質量，但不管探究的是哪種因素的影響，都需要使用pH計通過測量水解后溶液的pH來判斷其水解程度，所以在表格中都應有一項為pH值。

若探究溫度對NH4Cl水解程度的影響時數據為：

物理量 實驗序號	V（溶液）/mL	NH4Cl質量（g）	溫度（℃）	pH	……
1	100	m	T1	Y
2	100	m	T2	Z

若探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數據為：

物理量 實驗序號	V（溶液）/mL	NH4Cl質量（g）	溫度（℃）	pH	……
1	100	m1	T	Y
2	100	m2	T	Z

如果pH 為Y，那么c（H+）=10-Ymol/L，物質的量為10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol，那么水解的NH4Cl的物質的量也為10-Y-1mol，質量為10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g，則NH4Cl水解反應得平衡轉化率為:（ 10-Y×5.35）/m。