1、
某学习小组根据高中知识设计如下测定室内甲醛含量的装置(夹持装置已略)。
I.配制银氨溶液
(1)盛装AgNO3溶液的仪器D的名称_________。
(2)关闭K2和K3,打开K1和分液漏斗活塞,将饱和食盐水滴入到圆底烧瓶中,当观察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解时,关闭K1和分液漏斗活塞。请写出A装置中发生反应的化学方程式____;饱和食盐水的用途是_______。
(3)已知银氨溶液的成分是Ag(NH3)2OH,写出D中生成银氨溶液的化学方程式_________。
II.测定室内空气中甲醛含量
(4)用热水浴加热D,打开K3,将滑动隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室内空气,关闭K3,后续操作是___________。共计进行上述操作十次。
(5)装置中毛细管的作用是_____________。
(6)已知甲醛被银氨溶液氧化的化学方程式为HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,测得共生成Ag 2.16mg。则空气中甲醛的含量为________mg • L-1(空气中其它物质不与银氨溶液反应)。
(7)该设计装置存在一个明显的不足之处是_______。
三颈烧瓶 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3 降低氮化镁和水的反应速率 AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O或AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3•H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O 打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再关闭K2 减小气体通入速率,使空气中甲醛气体被完全吸收 0.015或1.5×10-2 缺少尾气处理装置
(1)依据仪器的构造写出仪器D的名称;
(2)饱和食盐水和氮化镁反应制备氨气,加入饱和食盐水的量控制减缓反应速率;
(3)A中饱和食盐水和氮化镁反应制取氨气,氨气通入硝酸银溶液中制备银氨溶液,三颈烧瓶中生成银氨溶液的化学方程式为AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O;
(4)后续操作是:打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再关闭K2,减少测定误差;
(5)装置中毛细管的作用是,减小气体的滴入速率使空气中甲醛气体被完全吸收;
(6)甲醛和银氨溶液加热反应生成银,结合甲醛被氧化为二氧化碳,氢氧化二氨合银被还原为银,甲醛中碳元素化合价0价变化为+4价,银+1价变化为0价,则根据氧化还原反应电子守恒计算可得,注意进行了10次操作;
(7)没有尾气处理装置,会造成污染。
(1)盛装AgNO3溶液的仪器D的名称是三颈烧瓶;故答案为:三颈烧瓶;
(2)A装置中饱和食盐水和氮化镁反应制备氨气,化学方程式为:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,饱和食盐水的量控制减缓反应速率;故答案为:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,饱和食盐水和氮化镁反应生成氨气并减缓生成氨气的速率;
(3)A中饱和食盐水和氮化镁反应制取氨气,氨气通入硝酸银溶液中制备银氨溶液,三颈烧瓶中生成银氨溶液的化学方程式为AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O,或AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3•H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O;故答案为:AgNO3+3NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O或AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+ NH4NO3、AgOH+2 NH3•H2O= Ag(NH3)2OH+2H2O;
(4)用热水浴加热三颈烧瓶,打开K3,将滑动隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室内空气,关闭K3,后续操作是打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再关闭K2;故答案为:打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再关闭K2;
(5)装置中毛细管的作用是减小气体通入速率,使空气中甲醛气体被完全吸收;故答案为:减小气体通入速率,使空气中甲醛气体被完全吸收;
(6)甲醛和银氨溶液反应生成银和碳酸盐,根据甲醛被氧化为碳酸盐,氢氧化二氨合银被还原为单质银,甲醛中碳元素化合价由0价→+4价,银由+1价→0价,生成Ag 2.16mg,
根据电子守恒规律:设消耗甲醛的物质的量为x,则4x==2×10-5mol,x=5×10-6mol,因为实验进行了10次操作,所以测得1L空气中甲醛的含量为5×10-7mol,即为5×10-7×30×103mg/L=0.015mg•L-1;故答案为:0.015或1.5×10-2;
(7)此装置有一个明显的不足之处是:没有尾气处理装置,会造成空气污染;故答案为:没有尾气处理装置。
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