為提高氯化銨的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,我國(guó)化學(xué)家設(shè)計(jì)了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂(MgOHCl)的工藝.某同學(xué)根據(jù)該原理設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/472309f790529822d7539a77d4ca7bcb0a46d426.jpg)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成堿式氯化鎂的化學(xué)方程式為_(kāi)_____;
裝置B中堿石灰的作用是______.
(2)反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)通入N
2的作用有兩點(diǎn):一是使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收;二是______.
(3)裝置D的試管中產(chǎn)生的現(xiàn)象是______.
(4)取下裝置E,并將燒杯中溶液倒入蒸發(fā)皿中,微火小心蒸干得到固體樣品(此溫度下銨鹽不分解).稱(chēng)取不同質(zhì)量的上述固體樣品分別與16.00mL相同濃度的氫氧化鈉溶液混合,完全溶解后,加熱充分反應(yīng),并使放出的氨氣全部被稀硫酸吸收,測(cè)得氨氣的質(zhì)量.部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
NaOH溶液的體積/mL | | 16.00
樣品的質(zhì)量/g | 3.1 | 6.2 | 9.3 | 12.4 |
氨氣的質(zhì)量/g | 0.748 | 0.748 | 0.680 | a |
①所用氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_____mol?L
-1;
②a=______.
(1)根據(jù)題意:利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂(MgOHCl),發(fā)生的反應(yīng)為:Mg(OH)
2+NH
4Cl
MgOHCl+NH
3↑+H
2O,堿石灰可以用來(lái)干燥氨氣,故答案為:Mg(OH)
2+NH
4Cl
MgOHCl+NH
3↑+H
2O;干燥氨氣;
(2)由于氨氣是極易溶于水的,反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)通入N
2,可以使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收,并還能防止裝置D中的氯化鋁溶液倒吸入裝置C,故答案為:防止裝置D中的氯化鋁溶液倒吸入裝置C;
(3)在D中,氨可以和氯化鋁之間反應(yīng),產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁,產(chǎn)生的白色沉淀不會(huì)溶解,故答案為:產(chǎn)生白色沉淀;
(4)①由表中氨氣質(zhì)量隨著樣品質(zhì)量的增加而下降可以知道:樣品中含有硫酸氫銨和硫酸銨,樣品質(zhì)量是3.1g時(shí),設(shè)含有的硫酸氫銨和硫酸銨的物質(zhì)的量分別是x和y,則x+2y=
=0.044mol,115x+132y=3.1,解得x=0.004mol,y=0.02mol,氫氧化鈉中和硫氫化鈉溶液中的H
+,余下
=0.04mol氫氧化鈉和銨根離子反應(yīng)生成氨氣,故n(NaOH)=0.052mol,c(NaOH)=
=3.25mol/L,
故答案為:3.25;
②12.4g樣品中含有硫酸氫銨和硫酸銨的物質(zhì)的量分別是0.016mol和0.08mol.0.016mol氫氧化鈉中和硫酸氫鈉中的氫離子,余下0.052mol-0.016mol=0.036mol氫氧化鈉和氨根離子反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,即氨氣的質(zhì)量是0.036mol×17g/mol=0.612g,故答案為:0.612.