Question

在浓CaCl 2 溶液中通入NH 3 和CO 2 ，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1~10nm之间）．下图所示A~E为实验

在浓CaCl 2 溶液中通入NH 3 和CO 2 ，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1~10nm之间）．下图所示A~E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题． （1）实验室制备NH 3 的反应方程式：_______________________________；（2）实验室制取、收集干燥的NH 3 ，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接 ， 接 ， 接h；（3）向浓CaCl 2 溶液中通入NH 3 和CO 2 气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是 ，试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式 ；（4）在浓CaCl 2 溶液和NH 3 用量正确的情况下，CO 2 不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降，若CO 2 过量溶液中大量存在的离子有（不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子）________________,（5）取反应后去除了CaCO 3 的溶液分别做以下实验，下列实验判断合理的是：_________． A．滴加少量Na 2 CO 3 溶液，若有沉淀说明CO 2 一定不足 B．滴加少量盐酸，若有气泡，CO 2 一定过量 C．测量溶液pH，若大于7，CO 2 一定不足量 D．滴加少量BaCl 2 溶液，若无沉淀，CO 2 一定没有过量 （6）试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

Answer 1

（1）Ca(OH) 2 +2NH 4 Cl CaCl 2 +2NH 3 ↑+2H 2 O（2）d,e,g,f （3）NH 3   Ca 2+ +2NH 3 +H 2 O+CO 2 =CaCO 3 ↓+2NH 4 + （4）Ca 2+    HCO 3 -     NH 4 +   Cl -   （5）B  （6）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。

试题分析：（1）实验室制氨气采用氯化铵和氢氧化钙加热制得，生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为Ca(OH) 2 +2NH 4 Cl CaCl 2 +2NH 3 ↑+2H 2 O。 （2）实验室制备纯净干燥气体的装置依次为：发生装置、净化和干燥装置、收集装置和尾气处理装置。实验室制取氨气采用固体、固体加热型装置，应选A为发生装置；生成物中含有水，氨气溶于水显碱性，应选择碱石灰等固体干燥剂来吸收水蒸气，固体干燥剂一般盛放在干燥管或U形管中，故选C；氨气极易溶于水，且密度比空气小，应采用向下排空气法收集，故选E；氨气有刺激性气味，有毒，不能直接排放到空气中；氨气极易溶于水，所以尾气处理应采用防止倒吸装置，故选D；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。 （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，利于吸收更多的二氧化碳，提高纳米级碳酸钙的产量；二氧化碳能和氨水反应生成碳酸铵，碳酸铵和氯化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氯化铵，离子方程式为：Ca 2+ +2NH 3 +H 2 O+CO 2 =CaCO 3 ↓+2NH 4 + 。 （4）若通入过量CO 2 发生的反应为：CaCl 2 +CO 2 +2NH 3 +H 2 O=CaCO 3 ↓+2NH 4 Cl， CO 2 + CaCO 3 + H 2 O =2Ca(HCO 3 ) 2 ，溶液中大量存在的离子有Ca 2+ 、HCO 3 - 、NH 4 + 和 Cl - 。 （5）CO 2 过量滤液中含有Ca 2+ 、HCO 3 - 、NH 4 + 和 Cl - ，CO 2 不足，滤液中含有Ca 2+ 、NH 4 + 、 Cl - 和氨水。A、滴加少量Na 2 CO 3 溶液，有沉淀CO 2 可能不足也可能过量，错误；B、滴加少量盐酸，若有气泡，CO 2 一定过量，正确；C、CO 2 不足或过量，滤液都可能显碱性，pH大于7，错误；D、CO 2 不足或过量，滴加少量BaCl 2 溶液，均无沉淀生成，错误； （6）碳酸钙样品颗粒如果为纳米级，将颗粒分散到水中能形成胶体，运用胶体的丁达尔效应判断，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。