Question

【題目】碳銨是一種較常使用的化肥，它在常溫下易分解．某化學(xué)興趣小組對碳銨的成分存在疑問，時行了如下探究．

【定性實(shí)驗(yàn)】檢驗(yàn)溶液中的陰、陽離子

取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成．再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色．

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推測碳銨中所含有陰離子可能是 和 ；

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是 ；

【定量試驗(yàn)】測定碳銨中C元素和N元素質(zhì)量比．該興趣小組準(zhǔn)確稱取ag碳銨，加熱使之分解，并把產(chǎn)物通入堿石灰中，如圖1所示．

（3）碳銨固體應(yīng)放在A 中進(jìn)行加熱．

A．試管

B．蒸發(fā)皿

C．燒瓶

D．坩堝

（4）從安全的角度考慮，尾氣處理的裝置可以選用如圖2 ；

（5）若灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為bg．由此測得N元素的質(zhì)量是 g．

（6）為了測定碳銨中碳元素的質(zhì)量，他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是將ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質(zhì)量．請你評價(jià)該方案是否合理； （填“合理”“不合理”），理由是 ．

Answer 1

【答案】（1）HCO3﹣；CO32﹣；

（2）NH4++OH﹣=NH3↑+H2O、HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O（或NH4++HCO3﹣+2OH﹣=NH3+CO32﹣+2H2O）；

ag碳銨，加熱使之分解，堿石灰增重為水和二氧化碳的質(zhì)量，尾氣處理為氨氣，

（3）A；

（4）A；

（5）（a﹣b）g；

（6）不合理（或合理）；碳銨中可能含有HCO3﹣不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀所測得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確（或因?yàn)樘间@中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準(zhǔn)確測得碳元素的質(zhì)量）．

【解析】試題分析：（1）取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀為碳酸鈣；再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色，則氣體為氨氣；

（2）碳銨與足量NaOH溶液加熱，銨根離子與氫氧根離子、碳酸氫根離子與氫氧根離子反應(yīng)；

（3）因加熱裝置后連接U形管，以此選擇儀器；

（4）尾氣處理，應(yīng)防止倒吸；

（5）灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為bg，則氨氣的質(zhì)量為（a﹣b）g；

（6）ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質(zhì)量，若混有碳酸氫根離子或測量不準(zhǔn)確，則不合理；若碳銨中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準(zhǔn)確測得碳元素的質(zhì)量，則合理，以此來解答．

解：（1）取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，白色沉淀為碳酸鈣，鹽中陰離子可能HCO3﹣、CO32﹣；再另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體，石蕊試紙變藍(lán)色，則氣體為氨氣，則原固體中含銨根離子，

由上述分析可知，陰離子可能為HCO3﹣、CO32﹣，

故答案為：HCO3﹣；CO32﹣；

（2）碳銨與足量NaOH溶液加熱反應(yīng)的離子方程式可能是NH4++OH﹣=NH3↑+H2O、HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O（或NH4++HCO3﹣+2OH﹣=NH3+CO32﹣+2H2O），

故答案為：NH4++OH﹣=NH3↑+H2O、HCO3﹣+OH﹣=CO32﹣+H2O（或NH4++HCO3﹣+2OH﹣=NH3+CO32﹣+2H2O）；

ag碳銨，加熱使之分解，堿石灰增重為水和二氧化碳的質(zhì)量，尾氣處理為氨氣，

（3）因加熱裝置后連接U形管，則選擇儀器只能為試管，

故答案為：A；

（4）尾氣處理，應(yīng)防止倒吸，B不能防止倒吸，C中氣體收集時導(dǎo)管應(yīng)短進(jìn)，D中為密閉容器可能會炸裂，只有A裝置收集及防倒吸，

故答案為：A；

（5）灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為bg，則氨氣的質(zhì)量為（a﹣b）g，則含N質(zhì)量為：（a﹣b）g，

故答案為：（a﹣b）g；

（6）ag碳銨完全溶解于水，加入過量BaCl2，然后測定生成沉淀質(zhì)量，則：

①不合理，因?yàn)樘间@中可能含有HCO3﹣不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀所測得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確；

②合理，因?yàn)樘间@中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準(zhǔn)確測得碳元素的質(zhì)量，

故答案為：不合理（或合理）；碳銨中可能含有HCO3﹣不能與BaCl2產(chǎn)生沉淀所測得碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)不準(zhǔn)確（或因?yàn)樘间@中只含有CO32﹣加入BaCl2能完全生成沉淀可準(zhǔn)確測得碳元素的質(zhì)量）．