《2025年三维随堂精练高中化学必修第二册人教版》

11.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1～100 nm之间）。如图所示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d、e接g、f接h|
|实验室用A装置制取$NH_{3}$的化学方程式为|$2NH_{4}Cl + Ca(OH)_{2}\xlongequal{\triangle}CaCl_{2} + 2NH_{3}\uparrow + 2H_{2}O$|
|（2）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|$NH_{3}$|
|试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式|$CaCl_{2}+2NH_{3}+CO_{2}+H_{2}O = CaCO_{3}\downarrow + 2NH_{4}Cl$|
|（3）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|取少量样品与水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的“通路”，则是纳米级碳酸钙，否则不是|

答案： 解析：（1）制取干燥的氨，A为发生装置，然后用盛有碱石灰的干燥管干燥，连接d→e，再用向下排气法收集，连接g→f；实验室制取氨是用氯化铵和氢氧化钙加热反应，化学方程式为$2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\xlongequal{\triangle}CaCl_{2}+2NH_{3}\uparrow+2H_{2}O$。 （2）因为在氯化钙中二氧化碳溶解度很小，所以先通入溶解度大的氨，再通入二氧化碳；反应生成碳酸钙和氯化铵，$CaCl_{2}+CO_{2}+2NH_{3}+H_{2}O = CaCO_{3}(胶体)+2NH_{4}Cl$。（3）纳米材料形成的分散系是胶体，具有丁达尔现象，所以取少许样品与水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级碳酸钙，否则不是。 答案：（1）d e g f，$2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\xlongequal{\triangle}CaCl_{2}+2NH_{3}\uparrow+2H_{2}O$ （2）$NH_{3}$，$CaCl_{2}+CO_{2}+2NH_{3}+H_{2}O = CaCO_{3}(胶体)+2NH_{4}Cl$ （3）取少许样品与水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级碳酸钙，否则不是

12.某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净的氮气，请回答。

|（1）写出用生石灰和浓氨水反应制氨的化学方程式|$NH_{3}\cdot H_{2}O + CaO = Ca(OH)_{2}+NH_{3}\uparrow$|
|解释放出$NH_{3}$的原因|生石灰与水反应放出大量的热，促使$NH_{3}\cdot H_{2}O$分解生成$NH_{3}$，同时温度升高，$NH_{3}$的溶解度减小，$NH_{3}$逸出|
|（2）实验进行一段时间，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式|$3CuO + 2NH_{3}\xlongequal{\triangle}3Cu + N_{2}+ 3H_{2}O$|
|这个反应说明氨具有|B|
|（3）洗气瓶中浓硫酸的主要作用是|吸收未反应的$NH_{3}$，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置|
|（4）在最后的出气导管口处收集干燥、纯净的氮气，收集方法是|C|
|（5）装置E的作用是|干燥$NH_{3}$|
|装置F的作用|吸收未反应的$NH_{3}$|
|E中的碱石灰不能换成$CaCl_{2}$|因为$CaCl_{2}$能与$NH_{3}$反应|

答案： 解析：（1）$CaO$与氨水中的水反应生成$Ca(OH)_{2}$，同时放出大量的热，促使$NH_{3}\cdot H_{2}O$受热分解生成$NH_{3}$，又由于温度升高$NH_{3}$的溶解度减小，从而挥发出$NH_{3}$。（2）$CuO$变为$Cu$，$NH_{3}$变为$N_{2}$，同时生成$H_{2}O$，在该反应中$CuO$获得电子，$NH_{3}$失去电子，表现了$NH_{3}$的还原性。（3）吸收空气中的水分，排除对检验生成物$H_{2}O$的干扰，没有反应掉的$NH_{3}$被浓硫酸吸收，防止$NH_{3}$逸出而污染环境。（4）排空气法收集到的$N_{2}$中混有$O_{2}$等，排水法收集到的$N_{2}$中有水蒸气，用气囊收集可得干燥、纯净的$N_{2}$。（5）E中盛放的是碱石灰，其作用是吸收$NH_{3}$中的水蒸气。$H_{2}O$能与无水硫酸铜作用出现蓝色，所以用无水硫酸铜可检验$CuO$和$NH_{3}$反应是否有$H_{2}O$生成。由于$CaCl_{2}$能与$NH_{3}$反应，所以不能将碱石灰换为$CaCl_{2}$。 答案：（1）$NH_{3}\cdot H_{2}O+CaO = Ca(OH)_{2}+NH_{3}\uparrow$，生石灰与水反应放出大量热，促使$NH_{3}\cdot H_{2}O$受热分解生成$NH_{3}$，又由于温度升高，$NH_{3}$的溶解度减小，使$NH_{3}$从水中逸出 （2）$3CuO+2NH_{3}\xlongequal{\triangle}3Cu+3H_{2}O+N_{2}$，B （3）吸收空气中的水分，排除干扰；吸收氨，防止污染空气 （4）C （5）吸收水蒸气，干燥$NH_{3}$，检验是否有水生成，不能