- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某同学用如下实验装置及化学药品制取氨气并研究氨气的催化氧化.
请你按要求回答下列问题:
(1)该同学制取氨气的化学方程式为______.
(2)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)______.
(3)一段时间后,将收集氨气的试管倒立在水槽中,观察到试管内液面最终只上升到试管的一半.若不考虑试管内溶质扩散到水槽中,则标准状况下,试管内溶液的物质的量浓度为______.
(4)用B装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入B装置的锥形瓶内,写出锥形瓶内氨氧化的化学方程式______.
(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、______、______离子.
正确答案
解:(1)加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验,检验方法是:将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝,则说明已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明已收集满),
故答案为:将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝,则说明已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明已收集满);
(3)C==
=
=
=0.045mol/L,故答案为:0.045mol/L;
(4)加热、铂丝作催化剂条件下,氨气被氧化生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3十5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3十5O2
4NO+6H2O;
(5)溶液中的溶质是氨水和硝酸铵,溶剂是水,氨水电离出铵根离子和氢氧根离子,硝酸铵电离出铵根离子和硝酸根离子,水电离出氢离子和氢氧根离子,所以溶液中还存在离子NH4+ NO3-,
故答案为:NH4+ NO3-.
解析
解:(1)加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验,检验方法是:将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝,则说明已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明已收集满),
故答案为:将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若试纸变蓝,则说明已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明已收集满);
(3)C==
=
=
=0.045mol/L,故答案为:0.045mol/L;
(4)加热、铂丝作催化剂条件下,氨气被氧化生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3十5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3十5O2
4NO+6H2O;
(5)溶液中的溶质是氨水和硝酸铵,溶剂是水,氨水电离出铵根离子和氢氧根离子,硝酸铵电离出铵根离子和硝酸根离子,水电离出氢离子和氢氧根离子,所以溶液中还存在离子NH4+ NO3-,
故答案为:NH4+ NO3-.
(2015秋•包头校级月考)图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出.
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先______,在E中装入水,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好.
(2)装置B中盛放的试剂是______.
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产生______(答现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:______.
(4)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中,写出产生白烟的化学方程式:______,迅速产生倒吸的原因是______.
正确答案
解:(1)组装好装置后,若要检验A-E装置的气密性,其操作是:首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水后,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成说明装置气密性良好,
故答案为:首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1;
(2)进入C中硬质试管的氨气应干燥,装置B的作用是干燥氨气,干燥氨气用碱石灰,
故答案为:碱石灰;
(3)反应后的尾气中含有未反应的氨气,氨气在E溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡,故还有白色沉淀沉淀,
装置C中黑色固体逐渐变红,说明有Cu生成,从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,说明氨气被氧化为氮气,同时生成水,C中发生反应的化学方程式为:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,
故答案为:白色沉淀;2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;
(4)氯气有强氧化性,氧化氨气生成N2,产生白烟,说明生成固体,故还生成NH4Cl,反应方程式为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl.盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸,
故答案为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl;盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸.
解析
解:(1)组装好装置后,若要检验A-E装置的气密性,其操作是:首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水后,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成说明装置气密性良好,
故答案为:首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1;
(2)进入C中硬质试管的氨气应干燥,装置B的作用是干燥氨气,干燥氨气用碱石灰,
故答案为:碱石灰;
(3)反应后的尾气中含有未反应的氨气,氨气在E溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡,故还有白色沉淀沉淀,
装置C中黑色固体逐渐变红,说明有Cu生成,从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,说明氨气被氧化为氮气,同时生成水,C中发生反应的化学方程式为:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,
故答案为:白色沉淀;2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;
(4)氯气有强氧化性,氧化氨气生成N2,产生白烟,说明生成固体,故还生成NH4Cl,反应方程式为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl.盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸,
故答案为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl;盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸.
请回答有关氨气的问题.
(1)实验室常用下列装置和选用的试剂制取NH3,其中正确的是______(填序号).
(2)若实验室收集NH3,要采用______法.
(3)若实验室要检验NH3,可用______(填实验用品).
(4)氨气能做喷泉实验,某同学有一个创新的想法,想更换一下烧瓶中的气体,改换一个胶头滴管和烧杯内的液体,也可以完成喷泉实验.他用课本上的装置实际做了一下,果然得到了美丽的喷泉,那么下面组合中不可能是该同学设计的是______
A.氯化氢和水 B.氧气和水 C.二氧化碳和氢氧化钠溶液 D.二氧化氮和水.
正确答案
解:(1)A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却又生成氯化铵,不能制取氨气;
B.浓氨水可以制取氨气;
C.氢氧化钙与氯化铵反应生成水,试管应向下倾斜;
D.加热浓氨水可以制取氨气;
故选BD;
(2)若实验室收集NH3,氨气的密度比空气小,采用向下排空气法,故答案为:向下排空气;
(3)氨气是碱性气体,所以用湿润的红色石蕊试纸,观察是否变蓝,故答案为:湿润的红色石蕊试纸;
(4)A.氯化氢极易溶于水而导致烧瓶内的压强小于大气压,可形成喷泉,故正确;
B.氧气和水不反应,且不溶于水,不能形成喷泉,故错误;
C.二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,而导致烧瓶内的压强小于大气压,可形成喷泉,故正确;
D.二氧化氮和水反应气体体积减小,而导致烧瓶内的压强小于大气压,可形成喷泉,故正确;
故选:B.
解析
解:(1)A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却又生成氯化铵,不能制取氨气;
B.浓氨水可以制取氨气;
C.氢氧化钙与氯化铵反应生成水,试管应向下倾斜;
D.加热浓氨水可以制取氨气;
故选BD;
(2)若实验室收集NH3,氨气的密度比空气小,采用向下排空气法,故答案为:向下排空气;
(3)氨气是碱性气体,所以用湿润的红色石蕊试纸,观察是否变蓝,故答案为:湿润的红色石蕊试纸;
(4)A.氯化氢极易溶于水而导致烧瓶内的压强小于大气压,可形成喷泉,故正确;
B.氧气和水不反应,且不溶于水,不能形成喷泉,故错误;
C.二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,而导致烧瓶内的压强小于大气压,可形成喷泉,故正确;
D.二氧化氮和水反应气体体积减小,而导致烧瓶内的压强小于大气压,可形成喷泉,故正确;
故选:B.
实验室制取氨气有多种方法
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2来制取氨气时应选用装置是______其反应的化学方程式为______.当用浓氨水和NaOH固体来制取氨气时应选用装置时______.
(2)收集氨气应选用______法
(3)写出检验氨气是否已经收集满的方法______.
正确答案
A
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
B
向下排气集气
用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满
解析
解:(1)A装置属于固固混合加热装置,用NH4Cl和Ca(OH)2来制取氨气,反应物是固体和固体加热制备气体的反应,选用大试管加热制备氨气,选则装置A,用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气,反应的化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;NaOH溶于水放出热量,故致使溶于水的氨气溶解度降低,从而逸出,氨水为弱电解质存在电离平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,加入氢氧化钠,氢氧根浓度增大,平衡左移,氨气逸出,B装置属于固液混合不加热型装置,当用浓氨水和NaOH固体来制取氨气时应选用装置B,
故答案为:A,2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;B;
(2)氨气密度比空气轻,易溶于水,用向下排空气法收集;
故答案:向下排气集气;
(3)检验氨气是否已经收集满的方法,用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满;
故答案为:用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满.
有关氨气的实验较多,下面对这些实验的实验原理分析中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氨气极易溶于水形成压强差而产生喷泉实验,故A正确.
B、氨气极易溶于水,所以不能用排水法收集氨气;氨气的密度小于空气的密度,所以可采用向下排空气集气法收集氨气,故B正确.
C、氢氧化钙疏松利于氨气的排出,与铵盐的水溶性无关,故C错误.
D、氨水不稳定,在加热条件下能分解生成氨气,所以可用加热氨水的方法制取氨气,故D正确.
故选C.
某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验.
(1)常温下,用5.8mol/L的氨水时实验现象明显,现用浓氨水配制该浓度的氨水480mL,需要烧杯、玻璃棒,还需要的玻璃仪器有______.
(2)甲处药品的名称为______.
(3)实验时,先将催化剂加热至红热,在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明反应是______(填“吸”或“放”)热反应,化学方程式为______;乙处加入无水氯化钙,烧瓶中发生反应的化学方程式为______;锥形瓶中产生的现象为______.
(4)如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中产生的现象为______.
(5)现用镁与石墨作电极,浓氯化铵溶液作电解液构成原电池,正极的电极反应式为______.
正确答案
解:(1)浓氨水,可以量取溶液体积混合得到,利用量筒量取氨水和水在烧杯中混合后,用玻璃棒搅拌得到配制的溶液;
故答案为:量筒、胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)甲处是干燥氨气需要用碱石灰,防止水蒸气进入玻璃管炸裂玻璃管,乙处是干燥一氧化氮气体用氯化钙,不吸收后再后续装置会生成白烟;氨气不能用氯化钙干燥;甲处:碱石灰;
故答案为:碱石灰;
(3)实验时,先将催化剂加热至红热,在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,反应是放热反应,发生的是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,锥形瓶中NO2与H2O反应生成硝酸,使紫色石蕊变红,
故答案为:放热反应; 4NH3+5O24NO+6H2O;2 NO+O2=2NO2;溶液变红;
(4)如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中产生白烟,氨气被氧化生成一氧化氮,一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮,通入水中反应生成硝酸,硝酸和过量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒,冒白烟;
故答案为:有红棕色气体生成,产生白烟;
(5)镁与石墨作电极,浓氯化铵溶液作电解液,镁做负极,铵根离子做正极,反应式为2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,故答案为:2 NH4++2e-=2NH3↑+H2↑.
解析
解:(1)浓氨水,可以量取溶液体积混合得到,利用量筒量取氨水和水在烧杯中混合后,用玻璃棒搅拌得到配制的溶液;
故答案为:量筒、胶头滴管、500mL容量瓶;
(2)甲处是干燥氨气需要用碱石灰,防止水蒸气进入玻璃管炸裂玻璃管,乙处是干燥一氧化氮气体用氯化钙,不吸收后再后续装置会生成白烟;氨气不能用氯化钙干燥;甲处:碱石灰;
故答案为:碱石灰;
(3)实验时,先将催化剂加热至红热,在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,反应是放热反应,发生的是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,锥形瓶中NO2与H2O反应生成硝酸,使紫色石蕊变红,
故答案为:放热反应; 4NH3+5O24NO+6H2O;2 NO+O2=2NO2;溶液变红;
(4)如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中产生白烟,氨气被氧化生成一氧化氮,一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮,通入水中反应生成硝酸,硝酸和过量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒,冒白烟;
故答案为:有红棕色气体生成,产生白烟;
(5)镁与石墨作电极,浓氯化铵溶液作电解液,镁做负极,铵根离子做正极,反应式为2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,故答案为:2 NH4++2e-=2NH3↑+H2↑.
某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验.请回答下列问题:
(1)仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)______.
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体.实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g.则红色固体成分的化学式为______.
(3)F中读取气体体积前,应向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积______ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”).
(4)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据______(填序号).
a.B装置实验前后质量差mg; b.F装置实验前后液面差VL
c.D装置实验前后质量差mg; d.E装置实验前后质量差mg;
(5)E装置中浓硫酸的作用是______.
正确答案
解:(1)仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,所以仪器b中可选择的试剂为氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体,
故答案为:碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体;
(2)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,实验前称取黑色CuO 80g,物质的量为1mol,依据铜元素守恒,结合红色物质可能为铜或氧化亚铜,若为铜质量为64g,若为氧化亚铜质量=0.5mol×144g/mol=72g,实验后得到红色固体质量为68g.则红色固体成分的化学式为Cu和Cu2O;
故答案为:Cu和Cu2O;
(3)量气管中的液面低于水准管的液面,说明内部气压大于大气压,则量气管中气体的体积将偏小,
故答案为:偏小;
(4)若测得干燥管D增重为水物质的量,装置F测得气体的体积为为N2,计算得到气体物质的量,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比,所以选择b、c,
故答案为:b、c;
(5)干燥管D增重为水物质的量,E装置中浓硫酸的作用是防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气,
故答案为:防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气.
解析
解:(1)仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,所以仪器b中可选择的试剂为氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体,
故答案为:碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体;
(2)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,实验前称取黑色CuO 80g,物质的量为1mol,依据铜元素守恒,结合红色物质可能为铜或氧化亚铜,若为铜质量为64g,若为氧化亚铜质量=0.5mol×144g/mol=72g,实验后得到红色固体质量为68g.则红色固体成分的化学式为Cu和Cu2O;
故答案为:Cu和Cu2O;
(3)量气管中的液面低于水准管的液面,说明内部气压大于大气压,则量气管中气体的体积将偏小,
故答案为:偏小;
(4)若测得干燥管D增重为水物质的量,装置F测得气体的体积为为N2,计算得到气体物质的量,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比,所以选择b、c,
故答案为:b、c;
(5)干燥管D增重为水物质的量,E装置中浓硫酸的作用是防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气,
故答案为:防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气.
工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质.某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程.
Ⅰ.探究制取NH3的方法
(1)在上述装置中,H能快速、简便制取NH3,装置中需要添加的反应试剂为______.
(2)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据.
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好(填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是______.
Ⅱ.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验.
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复).
(2)A中反应的离子方程式为______.
(3)D装置的作用有:使气体混合均匀、调节气流速度、______.
(4)D装置中的液体还可换成______(填序号).
a.H2O b.CCl4 c.浓H2SO4 d.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是______.
正确答案
解:I.(1)装置H为分液漏斗、圆底烧瓶,能快速、简便制取NH3,分液漏斗放浓氨水,圆底烧瓶放碱(生石灰或烧碱),
故答案为:生石灰与浓氨水(或烧碱与浓氨水);
(2)因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多,(NH4)2SO4受热不分解,CaO又有吸水作用,由表中数据可以看出,f制NH3产率最高,
故答案为:f;(NH4)2SO4受热不分解,CaO又有吸水作用;
II.(1)该反应目的是模拟汽车尾气中CO和NOX的反应并测量反应后混合气体的组成,装置A生成的CO和装置C生成的NOx通入装置D使气体混合均匀、调节气流速度,装置F干燥气体,再通入装置E反应进行反应,反应后的气体通入装置B干燥,最后收集气体,
故答案为:F E B;
(2)稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)D装置使气体混合均匀、调节气流速度,另外,氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸,
故答案为:防止氨气溶解(或防止倒吸);
(4)氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中,可产生倒吸,氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂,可用CCl4代替饱和氨水,
故答案为:b;
(5)缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气,
故答案为:未反应的NO无法处理,会污染环境;
解析
解:I.(1)装置H为分液漏斗、圆底烧瓶,能快速、简便制取NH3,分液漏斗放浓氨水,圆底烧瓶放碱(生石灰或烧碱),
故答案为:生石灰与浓氨水(或烧碱与浓氨水);
(2)因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,而用NaOH或Ca(OH)2作反应物产生的水较多,吸收的NH3较多,(NH4)2SO4受热不分解,CaO又有吸水作用,由表中数据可以看出,f制NH3产率最高,
故答案为:f;(NH4)2SO4受热不分解,CaO又有吸水作用;
II.(1)该反应目的是模拟汽车尾气中CO和NOX的反应并测量反应后混合气体的组成,装置A生成的CO和装置C生成的NOx通入装置D使气体混合均匀、调节气流速度,装置F干燥气体,再通入装置E反应进行反应,反应后的气体通入装置B干燥,最后收集气体,
故答案为:F E B;
(2)稀硝酸具有强氧化性,与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)D装置使气体混合均匀、调节气流速度,另外,氨气难溶于饱和氨水,可防止倒吸,
故答案为:防止氨气溶解(或防止倒吸);
(4)氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中,可产生倒吸,氨气为极性分子,不溶于非极性溶剂,可用CCl4代替饱和氨水,
故答案为:b;
(5)缺少尾气处理装置,过量的NO会污染空气,
故答案为:未反应的NO无法处理,会污染环境;
(Ⅰ)图甲和乙是某学校王老师制备NH3并进行性质实验时的改进装置.按图甲把仪器安装好,称取2g 固体氯化铵装入试管底部,再快速称取2g 氢氧化钠覆盖在氯化铵上方;立即用带有滴管的塞子塞紧(滴管预先吸入约2mL 浓氨水);烧杯内盛滴有酚酞试液的水:把浓氨水滴入试管里,可立即观察到试管内发生剧烈反应,有大量气泡.
将上述中收满NH3的圆底烧瓶取下,改装成图乙所示的装置,胶头滴管内事先预吸入2mLH2O,此时小气球系在玻璃棒上呈自然松驰状态;将滴管内的水慢慢滴入烧瓶中,轻轻晃动烧瓶,通过观察实验现象便可以验证NH3 的某个性质.按要求回答下列问题:
(1)中学化学教材中是用与制O2相同的制备装置来加热制取NH3的,该化学方程式为:______
(2)下面是某同学关于王老师能用图甲制取NH3的原因分析,有道理的是______.
①在NH3•H2O 中有平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH+OH-,NaOH使平衡向左移动
②在NH3•H2O 中有平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH+OH-,NH4Cl使平衡向左移动
③Na0H溶于水时放热,使体系的温度升高,NH3的溶解度减小
④NH4Cl与NaOH 在此情况下可反应生成NH3,即NH+OH-
NH3↑+H2O
⑤NH4Cl 会分解释放出NH3
(3)图甲中的NH4Cl 与NaOH 固体混合物能否用CaO固体代替______(填”能”与”不能”)
(4)如何判断图甲中烧瓶己收满NH3?______
(5)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后,观察到的现象是______它说明了NH3______
(Ⅱ)如图2所示:在B槽中装有500mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B槽的水中.充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL,则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为______
通过导气管C往余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是:______
当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为______mol•L-1(设溶液的体积仍为500mL)
正确答案
解:(Ⅰ)(1)实验室用氯酸钾固体和二氧化锰固体或用高锰酸钾加热制O2,与制O2相同的制备装置制氨气,实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;
(2)①在氨水中存在平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,加氢氧化钠增大氢氧根离子的浓度,使平衡逆向移动,从而使NH3逸出,故①正确;
②加NH4Cl增大了溶液中氨根离子浓度,使平衡向左移动,故②正确;
③NaOH溶于水放出热量,使体系温度升高,使NH3的溶解度减小而逸出,故③正确;
④NH4Cl与NaOH在此情况下可反应生成NH3,离子方程式为:NH4++OH-NH3↑+H2O,故④正确;
⑤加热NH4Cl分解生成氯化氢和氨气,氯化氢和氨气又能够结合生成氯化铵,无法获得氨气,故⑤错误;
故答案为:①②③④;
(3)CaO与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能够电离出氢氧根离子,且该反应为放热反应,降低了氨气的溶解度,有利于氨气的生成,所以可用氧化钙代替氢氧化钠,
故答案为:能;
(4)当烧瓶内的氨气收集满时,氨气会逸到烧杯中,氨气和烧杯中的水结合生成氨水显碱性,碱能使无色的酚酞变红,
故答案为:烧杯内的溶液变红;
(5)胶头滴管中的水挤入烧瓶后,由于NH3极易溶于水,烧瓶中压强减小,气球会逐渐变大,
故答案为:气球逐渐变大; 极易溶于水;
(Ⅱ)充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)试管A倒水中,充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL,则:
3NO2+2H2O=2HNO3+NO,体积减少△V
3 2
V(NO2) amL-0.5amL=0.5amL
解得:V(NO2)==0.75amL,
则:V(NO)=amL-0.75amL=0.25mL,
则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为:n(NO2):n(NO)=V(NO2):V(NO)=0.75amL:0.25mL=3:1;
剩余气体为NO,持续通入氧气,会发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3,无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体;
V(NO2)=0.75amL,氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)=×10-3mol,
故c(HNO3)==
mol/L,
故答案为:3:1;无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体;.
解析
解:(Ⅰ)(1)实验室用氯酸钾固体和二氧化锰固体或用高锰酸钾加热制O2,与制O2相同的制备装置制氨气,实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2;
(2)①在氨水中存在平衡:NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-,加氢氧化钠增大氢氧根离子的浓度,使平衡逆向移动,从而使NH3逸出,故①正确;
②加NH4Cl增大了溶液中氨根离子浓度,使平衡向左移动,故②正确;
③NaOH溶于水放出热量,使体系温度升高,使NH3的溶解度减小而逸出,故③正确;
④NH4Cl与NaOH在此情况下可反应生成NH3,离子方程式为:NH4++OH-NH3↑+H2O,故④正确;
⑤加热NH4Cl分解生成氯化氢和氨气,氯化氢和氨气又能够结合生成氯化铵,无法获得氨气,故⑤错误;
故答案为:①②③④;
(3)CaO与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能够电离出氢氧根离子,且该反应为放热反应,降低了氨气的溶解度,有利于氨气的生成,所以可用氧化钙代替氢氧化钠,
故答案为:能;
(4)当烧瓶内的氨气收集满时,氨气会逸到烧杯中,氨气和烧杯中的水结合生成氨水显碱性,碱能使无色的酚酞变红,
故答案为:烧杯内的溶液变红;
(5)胶头滴管中的水挤入烧瓶后,由于NH3极易溶于水,烧瓶中压强减小,气球会逐渐变大,
故答案为:气球逐渐变大; 极易溶于水;
(Ⅱ)充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)试管A倒水中,充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL,则:
3NO2+2H2O=2HNO3+NO,体积减少△V
3 2
V(NO2) amL-0.5amL=0.5amL
解得:V(NO2)==0.75amL,
则:V(NO)=amL-0.75amL=0.25mL,
则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为:n(NO2):n(NO)=V(NO2):V(NO)=0.75amL:0.25mL=3:1;
剩余气体为NO,持续通入氧气,会发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3,无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体;
V(NO2)=0.75amL,氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)=×10-3mol,
故c(HNO3)==
mol/L,
故答案为:3:1;无色气体变为红棕色气体,试管中液面不断上升至全充满,继续通入氧气后,试管中液面下降,最后充满无色气体;.
(2015春•姜堰市月考)下列有关实验原理或实验操作正确的( )
正确答案
解析
解:A、氯化铵不稳定,加热易分解,不能将溶液蒸干,故A错误;
B、二氧化碳也与碳酸钠反应,所以加试剂不能与主体反应,故B错误;
C、氨气密度比空气小,应用向下排空法收集,故C错误;
D、氨气是一种无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水的气体,但难溶于四氯化碳,起到缓冲作用,能防止倒吸,故D正确;
故选D.
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