Question

现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图1 所示)，并测定电离平衡常数K_b。

(1)实验室制取氨气的化学方程式为_____________；

图1 中用浓氨水和X 固体快速制取NH₃，X固体不可以是________(填序号)

A.生石灰     B．无水氯化钙     C．烧碱     D.碱石灰

(2)关闭a，将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c 口，_______(填操作)可引发喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线如图2 所示。图2中________点时喷泉喷的最剧烈。

(3)喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶(大约占体积的90 % ) ，如装置的气密性良好，烧瓶未充满水的原因是________________，所得氨水的物质的量浓度为________。

(4)从三颈瓶中用__________(填仪器名称)量取25. 00 mL氨水至锥形瓶中，用0.0500mol/LHCl 滴定测定氨水的浓度。用pH 计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图3 所示。

当pH=11.0时，NH₃·H₂O电离平衡常数Kb的近似值，Kb≈_________。

(5)关于该滴定实验的说法中，正确的是_______(填序号)

A. 锥形瓶中有少量蒸馏水不影响测定结果

B．选择酚酞作为指示剂，测定结果偏高

C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致测定结果偏低

D．滴定终点时俯视读数会导致测定结果偏高

Answer

(15分)(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；(2分)B(1分)；

(2)打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶；(2分)C(1分)；

(3)氨气中混有空气(2分)；0.045mol/L(1分)；

(4)碱式滴定管(或20mL移液管)(2分)；2.2×10-5(2分)；

(5)A(2分)；

【解析】

试题分析：(1)利用消石灰与NH4Cl固体混合加热制氨气，发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；浓氨水易挥发，生石灰、烧碱和碱石灰溶于，水与水反应放出大量的热，能够促进氨气的逸出，而无水氯化钙能够与氨气反应，所以不能用来制氨气；

故答案为B；

(2)要形成喷泉实验，应使瓶内外形成负压差，而氨气极易溶于水，所以打开b，挤压胶头滴管使水进入烧瓶，氨气溶于水，使瓶内压强降低，形成喷泉；三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其反应速率越快，C点压强最小、大气压不变，所以大气压和C点压强差最大，则喷泉越剧烈；

(3)装置的气密性良好，烧瓶未充满水说明氨气中混有空气，假设氨气的体积为VL，则氨水的体积也为VL，氨气的物质的量为VL÷22.4L/mol=V/22.4mol,所得氨水的物质的量浓度为V/22.4mol÷VL=0.045mol/L；

(4)氨水显碱性，量取碱性溶液，应选择碱式滴定管；氨水的物质的量浓度为0.045mol/L，pH=11的氨水中c(OH-)=0.001mol/L，c(OH-)≈c(NH4+)=0.001mol/L，c(NH3•H2O)≈0.0450mol/L，根据Kb===2.2×10-5；

(5)A．锥形瓶中有少量蒸馏水不影响氨水的物质的量，所以不影响测定结果，故A正确；B．酚酞为碱性指示剂，滴定终点时消耗盐酸的体积偏低，测定浓度偏低，故B错误；C．酸式滴定管未用盐酸润洗会导致盐酸浓度偏低，则使用盐酸的体积偏大，所以导致测定结果偏高，故C错误；D．滴定终点时俯视读数会导致盐酸体积偏小，则盐酸物质的量偏小，测定结果偏低，故D错误；故选A。

【考点定位】考查氨气的制备和喷泉实验的设计、电离常数的计算及中和滴定实验的误差分析。

【名师点晴】明确喷泉实验原理和氨气的性质是解题关键，注意电离平衡常数表达式的书写，注意利用公式来分析误差，无论哪一种类型的误差，都可以归结为对标准溶液体积的影响，然后根据c(待测)=分析，若标准溶液的体积偏小，那么测得的物质的量的浓度也偏小；若标准溶液的体积偏大，那么测得的物质的量的浓度也偏大。