- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某课外小组设计了如图所示的实验装置,进行气体性质实验.图中箭头表示气体流向.A表示一种纯净、干燥的气体,B是另一种气体,反应进行一段时间后,装置己中有红棕色气体生成.
实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取:Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水CaCl2、NH4HCO3、碱石灰等固体和浓盐酸、蒸馏水.
根据图中装置和反应现象回答:
(1)充分反应后丙中无固体物质剩余,发生反应的化学方程式为______;
(2)丁中的干燥剂应选______,不选另一种干燥剂的理由是______;
(3)甲中发生反应的化学方程式为______;
(4)观察到反应开始后断开电键S,铂丝能继续保持红热,戊中发生的主要反应的化学方程式为______,此反应是(吸热、放热)______反应;
(5)若装置的气密性良好,甲、丙中均有气体产生,其余试剂选择正确,操作正常,但己中未观察到红棕色,可能的原因是______.
正确答案
解:(1)根据充分反应后丙中无固体物质剩余,只有碳酸氢铵符合条件,故答案为:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
(2)装置丙制取氨气,能干燥氨气的只能是中性干燥剂或碱性干燥剂;氨气能和无水氯化钙反应生成配位化合物,反应为:CaCl2+8NH3═CaCl2•8NH3,故不能用中性干燥剂CaCl2干燥NH3气体.
故答案为:碱石灰;因为无水CaCl2可以与氨络合而无法得到氨气;
(3)题目中提供的药品和干燥剂只能从下列物质中选取:Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水CaCl2、NH4HCO3、碱石灰等固体和浓盐酸、蒸馏水.装置甲的作用是用来制取氧气,所以只能选Na2O2,故答案为;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(4)戊中是氧气和氨气汇合的装置,发生的主要反应是氨气的催化氧化,生成一氧化氮,断开电键S,铂丝能继续保持红热,说明该反应为放热反应,
故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O 放热;
(5)戊中生成一氧化氮为无色,己中未观察到红棕色的二氧化氮,说明氧气未进入己中,装置的气密性良好,甲、丙中均有气体产生,只能说明甲中产生的氧气太少,故答案为:甲中产生的气体太少;
解析
解:(1)根据充分反应后丙中无固体物质剩余,只有碳酸氢铵符合条件,故答案为:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O;
(2)装置丙制取氨气,能干燥氨气的只能是中性干燥剂或碱性干燥剂;氨气能和无水氯化钙反应生成配位化合物,反应为:CaCl2+8NH3═CaCl2•8NH3,故不能用中性干燥剂CaCl2干燥NH3气体.
故答案为:碱石灰;因为无水CaCl2可以与氨络合而无法得到氨气;
(3)题目中提供的药品和干燥剂只能从下列物质中选取:Na2CO3、NaHCO3、MnO2、Na2O2、NaCl、无水CaCl2、NH4HCO3、碱石灰等固体和浓盐酸、蒸馏水.装置甲的作用是用来制取氧气,所以只能选Na2O2,故答案为;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(4)戊中是氧气和氨气汇合的装置,发生的主要反应是氨气的催化氧化,生成一氧化氮,断开电键S,铂丝能继续保持红热,说明该反应为放热反应,
故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O 放热;
(5)戊中生成一氧化氮为无色,己中未观察到红棕色的二氧化氮,说明氧气未进入己中,装置的气密性良好,甲、丙中均有气体产生,只能说明甲中产生的氧气太少,故答案为:甲中产生的气体太少;
实验探究NO2的性质.
已知:2N02+2Na0H=NaNO3+NaNO2+H2O.
任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹;夹持固定装置略去).
(1)A中发生反应的化学方程式是______.由装置E制取NO2,其中药品a的名称是______,为控制缓慢生成NO2速率,药品b应选用______状固体.
(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是______.
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象.该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;
②在此条件下,NO2的转化率______;
③在此条件下,该反应的______.
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷,应该添加______装置.
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应.
(5)实验前,该小组同学提出三种假设,其中之一为假设NO2能被Na2O2氧化.为了验证这一假设,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如下图所示),重新组装,进行实验.
①装置的合理连接顺序:E______(某些装置可以重复使用);
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色,经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成,推测B装置中生成物为______.
正确答案
解:(1)根据装置图知,A是氨气的发生装置,B是干燥氨气的装置,E是二氧化氮的发生装置,在实验室中,常用加热固体NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制取氨气,其反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;装置E为二氧化氮的发生装置,实验室用铜和浓硝酸反应,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,为控制缓慢生成NO2速率,药品b应选用片状不能用粉末状,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;浓硝酸;片;
(2)二氧化氮是红棕色气体,如果能被氨气还原8NH3+6NO2=7N2+12H2O,生成无色气体氮气,则C装置中混合气体颜色变浅,
故答案为:C装置中混合气体颜色变浅;
(3)造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显,
故答案为:极低;化学反应速率极慢;
(4)二氧化氮是有毒气体,氨气是有刺激性气味的气体,所以都不能直接排空,要进行尾气处理才能排空,
故答案为:缺少尾气吸收;
(5)①验证NO2能被Na2O2氧化,首先要用E装置制取二氧化氮,因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气,水能和过氧化钠反应而造成干扰,所以要用D装置除去水蒸气,然后较纯净的二氧化氮通过B装置,未反应的二氧化氮有毒不能直接排空,所以最后要进行尾气处理,选用F装置处理尾气,所以装置的合理连接顺序是EDBDF,
故答案为:DBDF;
②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色.经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成,过氧化钠作氧化剂,则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂,所以氮元素只能转化为+5价,且生成物是纯净物,所以是硝酸钠,反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3,
故答案为:NaNO3.
解析
解:(1)根据装置图知,A是氨气的发生装置,B是干燥氨气的装置,E是二氧化氮的发生装置,在实验室中,常用加热固体NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制取氨气,其反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;装置E为二氧化氮的发生装置,实验室用铜和浓硝酸反应,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,为控制缓慢生成NO2速率,药品b应选用片状不能用粉末状,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;浓硝酸;片;
(2)二氧化氮是红棕色气体,如果能被氨气还原8NH3+6NO2=7N2+12H2O,生成无色气体氮气,则C装置中混合气体颜色变浅,
故答案为:C装置中混合气体颜色变浅;
(3)造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显,
故答案为:极低;化学反应速率极慢;
(4)二氧化氮是有毒气体,氨气是有刺激性气味的气体,所以都不能直接排空,要进行尾气处理才能排空,
故答案为:缺少尾气吸收;
(5)①验证NO2能被Na2O2氧化,首先要用E装置制取二氧化氮,因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气,水能和过氧化钠反应而造成干扰,所以要用D装置除去水蒸气,然后较纯净的二氧化氮通过B装置,未反应的二氧化氮有毒不能直接排空,所以最后要进行尾气处理,选用F装置处理尾气,所以装置的合理连接顺序是EDBDF,
故答案为:DBDF;
②B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色.经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成,过氧化钠作氧化剂,则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂,所以氮元素只能转化为+5价,且生成物是纯净物,所以是硝酸钠,反应方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3,
故答案为:NaNO3.
某化学学习小组同学对实验室制取氨气和氨气的还原性等进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答.
资料获悉:
①氨气与CuO反应的化学方程式:3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O.
②Cu2O粉末呈红色;Cu2O是碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+不稳定,易转化为Cu和Cu2+:Cu+ Cu+Cu2+.
③在空气中高温灼烧时:Cu2O稳定、不分解,而CuO将分解生成Cu2O和O2.
实验设计:
实验探究:
(1)A装置是氨气的发生装置,则实验前大试管中应加入的药品是______.
(2)甲同学认为该实验设计有一定的缺陷,A装置产生的氨气中含有水蒸汽,影响了实验结论,应在A和B之间增加一个装有______(填药品名称)的干燥装置.
(3)利用改进后的装置进行实验,可观察到B装置中的现象为黑色固体变成红色,C装置中的现象为______.
交流讨论:
(4)乙同学认为NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O(氧化亚铜).现有浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液及pH试纸,而没有其他试剂,则用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu2O所要选用的试剂是______.
(5)丙同学认为可通过高温灼烧红色固体,并称量反应前后固体质量的变化来确定是否含有Cu2O.他先称干燥坩埚的质量为a g,再取红色固体置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中高温灼烧至质量恒定,最后称得总质量为c g.
若确认红色固体中只含有Cu,则经高温灼烧后得到的物质是______.
若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c应符合数学关系为c<______.
拓展延伸:
(6)丁同学认为利用上述实验设计改进后的装置还可测定Cu的相对原子质量,他是通过测定反应物CuO的质量和生成物H2O的质量来完成的,若实验测得完全反应的CuO和生成的H2O的质量分别为m(CuO)、m(H2O),则据此计算Cu的相对原子质量的代数式为______.
正确答案
解:(1)A装置是氨气的发生装置,实验室制取氨气,通常采用氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应,生成氯化钙、氨气和水制得氨气,化学反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2H2O+2NH3↑,所以实验前大试管中应加入的药品是NH4Cl、Ca(OH)2,
故答案为:NH4Cl、Ca(OH)2;
(2)氨气是碱性气体,极易溶于水,做氨气干燥剂的物质不能和氨气反应,碱石灰显碱性,不与氨气反应,可用于干燥氨气,
故答案为:碱石灰;
(3)B装置中的现象为黑色固体变成红色,氨气与氧化铜反应生成铜、水、氮气,C装置中水和白色硫酸铜反应生成蓝色五水合硫酸铜,
故答案为:无水硫酸铜变蓝;
(4)氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应,生成铜离子和金属铜,用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu2O,实验设计为:取固体样品少许,溶解于稀硫酸溶液中,若溶液呈蓝色,证明红色固体中含有Cu2O,不能用强氧化性的酸浓硝酸、稀硝酸,
故答案为:稀硫酸;
(5)单质铜在空气中加热生成氧化铜,质量增加,氧化铜高温分解生成氧化亚铜和氧气,所以若确认红色固体中只含有Cu,则经高温灼烧后得到的物质是氧化亚铜,氧化亚铜的质量为(c-a)g,铜元素的质量为,所取固体质量为(b-a)g,若确认红色固体中含有Cu2O,红色固体为
铜和氧化亚铜的混合物,则铜的质量应小于(b-a)g,即<(b-a)g,解得:c<
,
故答案为:Cu2O;;
(6)设铜的相对原子质量为x
2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
3(x+16)54
m(CuO) m(H2O)解得:x=,
故答案为:.
解析
解:(1)A装置是氨气的发生装置,实验室制取氨气,通常采用氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应,生成氯化钙、氨气和水制得氨气,化学反应方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2H2O+2NH3↑,所以实验前大试管中应加入的药品是NH4Cl、Ca(OH)2,
故答案为:NH4Cl、Ca(OH)2;
(2)氨气是碱性气体,极易溶于水,做氨气干燥剂的物质不能和氨气反应,碱石灰显碱性,不与氨气反应,可用于干燥氨气,
故答案为:碱石灰;
(3)B装置中的现象为黑色固体变成红色,氨气与氧化铜反应生成铜、水、氮气,C装置中水和白色硫酸铜反应生成蓝色五水合硫酸铜,
故答案为:无水硫酸铜变蓝;
(4)氧化亚铜在酸溶液中发生自身氧化还原反应,生成铜离子和金属铜,用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu2O,实验设计为:取固体样品少许,溶解于稀硫酸溶液中,若溶液呈蓝色,证明红色固体中含有Cu2O,不能用强氧化性的酸浓硝酸、稀硝酸,
故答案为:稀硫酸;
(5)单质铜在空气中加热生成氧化铜,质量增加,氧化铜高温分解生成氧化亚铜和氧气,所以若确认红色固体中只含有Cu,则经高温灼烧后得到的物质是氧化亚铜,氧化亚铜的质量为(c-a)g,铜元素的质量为,所取固体质量为(b-a)g,若确认红色固体中含有Cu2O,红色固体为
铜和氧化亚铜的混合物,则铜的质量应小于(b-a)g,即<(b-a)g,解得:c<
,
故答案为:Cu2O;;
(6)设铜的相对原子质量为x
2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
3(x+16)54
m(CuO) m(H2O)解得:x=,
故答案为:.
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应.
(1)A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末,该反应的化学方程式是:______.
(2)B中加入的是碱石灰,其作用是______.
(3)实验时在C中观察到的现象是______,发生反应的化学方程式是:______.
(4)D中收集到的物质是______,检验该物质的方法和现象是______.
正确答案
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
除去氨气中的水蒸气
黑色粉末逐渐变为红色
2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
氨水
用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝
解析
解:(1)根据实验目的:氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,可知A中加入氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,加热来制取氨气,发生反应的化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)制得的氨气中含有杂质水,可以用碱石灰来吸收,故答案为:除去氨气中的水蒸气;
(3)氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,黑色粉末逐渐变为红色,
故答案为:黑色粉末逐渐变为红色;2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;
(4)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,具有氨气分子和结晶水的成分,氨水可以使使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝,
故答案为:氨水;用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝.
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应.
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是______发生反应的化学方程式是______
(2)B中加入的物质是______,其作用是______
(3)实验时在C中观察到得现象是______发生反应的化学方程式是______;
(4)实验时在D中观察到得现象是______D中收集到的物质是______检验该物质的方法和现象是______.
正确答案
解:(1)根据实验目的:氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,可知A中加入的是氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,加热来制取氨气,发生反应的化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+2H2O,
故答案为:固体NH4Cl和Ca(OH)2;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)制得的氨气中含有杂质水,可以用碱石灰来吸收,故答案为:碱石灰;除去氨气中的水蒸气;
(3)氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,黑色粉末逐渐变为红色,
故答案为:黑色粉末逐渐变为红色;2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;
(4)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,具有氨气分子和结晶水的成分,氨水可以使使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝,
故答案为:出现无色液体;氨水;用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝.
解析
解:(1)根据实验目的:氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,可知A中加入的是氯化铵和氢氧化钙的固体混合物,加热来制取氨气,发生反应的化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+2H2O,
故答案为:固体NH4Cl和Ca(OH)2;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)制得的氨气中含有杂质水,可以用碱石灰来吸收,故答案为:碱石灰;除去氨气中的水蒸气;
(3)氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,黑色粉末逐渐变为红色,
故答案为:黑色粉末逐渐变为红色;2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;
(4)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,具有氨气分子和结晶水的成分,氨水可以使使红色石蕊试纸变蓝,其中的结晶水会使无水硫酸铜变蓝,
故答案为:出现无色液体;氨水;用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝.
甲、乙两化学活动小组对中学化学教材中氨的催化进行了实验探究.
(1)甲小组设计了如图1所示的实验装置(固定装置已略去).
①若A中使用的药品是NH4HCO3固体,则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和______(填序号).
a.锥形瓶 b.酒精灯 c.烧瓶 d.蒸发皿
②装置B的作用是______.
③装置C中发生反应的化学方程式为______.
④若A、B中药品足量,则要以观察到E中溶液发生变化,其现象是______.
⑤某同学从安全与环保的角度考虑,指出该装置有两处明显的缺陷,你认为这两处缺陷应该是:______.
⑥若A中固体质量减少了7.9g,则通过B(过氧化钠足量)后,气体的体积变为______L(标准状况).
(2)如图2,乙小组认为可将甲小组的装置中A、B部分换成如图所示装置(其余部分相同)进行实验,烧瓶中加入的是过氧钠固体,则分液漏斗中加入的最佳试剂是______;U形管中加入的试剂是______.
正确答案
解:4NH3+5O24NO+6H2O,进行氨的催化氧化实验,需氨气和氧气,氨气用碳酸氢铵制备,氧气用二氧化碳与过氧化钠反应制备,氨气和氧气催化氧化需用铂粉作催化剂,一氧化氮二氧化氮都是空气污染物,所以需进行尾气吸收.
(1)①若A中使用的药品是NH4HCO3固体,加热NH4HCO3固体需要酒精灯,故答案为:b;
②装置B中盛放过氧化钠,碳酸氢铵,受热分解生成NH3、CO2和H2O,过氧化钠和水反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应能提供氧气,二氧化碳与过氧化钠,2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,该反应也能提供氧气,所以装置B的作用是与水和二氧化碳反应,产生C中所需的反应物氧气,
故答案为:与水和二氧化碳反应,产生C中所需的反应物氧气;
③NH3与过量O2在催化剂、加热条件下发生反应生成一氧化氮和水,反应方程为:4NH3+5O24NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
④若A、B中药品足量,则进入氯化亚铁溶液的气体为一氧化氮、氧气的混合气体,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,硝酸能将亚铁离子氧化成铁离子,所以溶液变为黄色,
故答案为:溶液变为黄色;
⑤为防止倒吸可以在装置C、D之间增加一个防倒吸装置,一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒,应加一个尾气吸收装置,
故答案为:D中液体可能会倒吸;尾气会污染环境;
⑥若A中固体质量减少了7.9g,则参加反应的NH4HCO3固体为=0.1mol,NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑,生成氨气、二氧化碳、水各0.1mol,氨气与过氧化钠不反应,二氧化碳、水与过氧化钠反应各0.1mol,各生成0.5mol氧气,所以气体的物质的量为0.1mol+0.05mol+0.05mol=0.2mol,V=nVm=0.2mol×22.4mol/L=4.48L,
故答案为:4.48;
(2)A装置提供二氧化碳、水蒸气、氨气,装置B为干燥氨气,所以当有过氧化钠存在时需用浓氨水,省略了将二氧化碳、水蒸气转化成氧气,氨气为碱性气体,干燥氨气的物质应为碱性或中性需选用碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙);
故答案为:浓氨水;碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙).
解析
解:4NH3+5O24NO+6H2O,进行氨的催化氧化实验,需氨气和氧气,氨气用碳酸氢铵制备,氧气用二氧化碳与过氧化钠反应制备,氨气和氧气催化氧化需用铂粉作催化剂,一氧化氮二氧化氮都是空气污染物,所以需进行尾气吸收.
(1)①若A中使用的药品是NH4HCO3固体,加热NH4HCO3固体需要酒精灯,故答案为:b;
②装置B中盛放过氧化钠,碳酸氢铵,受热分解生成NH3、CO2和H2O,过氧化钠和水反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,该反应能提供氧气,二氧化碳与过氧化钠,2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,该反应也能提供氧气,所以装置B的作用是与水和二氧化碳反应,产生C中所需的反应物氧气,
故答案为:与水和二氧化碳反应,产生C中所需的反应物氧气;
③NH3与过量O2在催化剂、加热条件下发生反应生成一氧化氮和水,反应方程为:4NH3+5O24NO+6H2O,
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
④若A、B中药品足量,则进入氯化亚铁溶液的气体为一氧化氮、氧气的混合气体,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,硝酸能将亚铁离子氧化成铁离子,所以溶液变为黄色,
故答案为:溶液变为黄色;
⑤为防止倒吸可以在装置C、D之间增加一个防倒吸装置,一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒,应加一个尾气吸收装置,
故答案为:D中液体可能会倒吸;尾气会污染环境;
⑥若A中固体质量减少了7.9g,则参加反应的NH4HCO3固体为=0.1mol,NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑,生成氨气、二氧化碳、水各0.1mol,氨气与过氧化钠不反应,二氧化碳、水与过氧化钠反应各0.1mol,各生成0.5mol氧气,所以气体的物质的量为0.1mol+0.05mol+0.05mol=0.2mol,V=nVm=0.2mol×22.4mol/L=4.48L,
故答案为:4.48;
(2)A装置提供二氧化碳、水蒸气、氨气,装置B为干燥氨气,所以当有过氧化钠存在时需用浓氨水,省略了将二氧化碳、水蒸气转化成氧气,氨气为碱性气体,干燥氨气的物质应为碱性或中性需选用碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙);
故答案为:浓氨水;碱石灰(或氢氧化钠、氧化钙).
某兴趣小组用图装置探究氨的催化氧化.
(1)氨催化氧化的化学方程式为______.
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是______反应(填“吸热”或“放热”).
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入______;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是______.
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置______(填装置代号);化合物X为______(只写一种),Na2O2的作用是______.
正确答案
解:(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(2)停止加热后仍能保持红热,即可说明该反应放热,故答案为:放热;
(3)NO2易与水反应,应干燥,如不干燥,NO2与水反应生成硝酸而观察不到颜色,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3,可观察到白烟生成,
故答案为:浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3;
(4)装置1能提供氨气和氧气,装置5也能提供氨气和氧气,但装置5中应加入氯化铵和过氧化钠,可生成氨气和氧气,反应为:NH4ClHCl+NH3,4HCl+2Na2O2═4NaCl+O2+2H2O.
故答案为:1; NH4Cl;与HCl反应生成氧气.
解析
解:(1)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(2)停止加热后仍能保持红热,即可说明该反应放热,故答案为:放热;
(3)NO2易与水反应,应干燥,如不干燥,NO2与水反应生成硝酸而观察不到颜色,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3,可观察到白烟生成,
故答案为:浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3;
(4)装置1能提供氨气和氧气,装置5也能提供氨气和氧气,但装置5中应加入氯化铵和过氧化钠,可生成氨气和氧气,反应为:NH4ClHCl+NH3,4HCl+2Na2O2═4NaCl+O2+2H2O.
故答案为:1; NH4Cl;与HCl反应生成氧气.
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等.某化学兴趣小组用模拟制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)△H<0
(1)用如图1装置制取氨气,你所选择的试剂是______.
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示,把氨气和二氧化碳通入四氯碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中.当悬浮物较多时,停止制备.
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质.
①发生器用冰水冷却的原因是______.液体石蜡鼓泡瓶的作用是______.
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是______(填写操作名称).为了得到干燥产品,应采取的方法是______(填写选项序号).
a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40℃以下烘干
③尾气处理装置如图2所示.双通玻璃管的作用:______;浓硫酸的作用:______、______.
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.782 0g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为______.
[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100].
正确答案
解:(1)把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠,在溶解过程中放热使浓氨水分解生成氨气,故答案为:浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体等;
(2)①反应2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)+Q,是放热反应,降温平衡正向进行,温度升高;发生器用冰水冷却提高反应物质转化率,防止生成物温度过高分解;
故答案为:降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解);液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度,控制气体流速和原料气体的配比,故答案为:通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例;
②制备氨基甲酸铵的装置如图3所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,分离产品的实验方法利用过滤得到,氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、不能加热烘干,应在真空40℃以下烘干;
故答案:过滤;c;
③双通玻璃管的作用是防止液体倒吸;浓硫酸起到吸收多余的氨气,同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解,
故答案为:防止倒吸;吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解;
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.物质的量为0.010mol,设样品中氨基甲酸铵物质的量为x,碳酸氢铵物质的量为y,依据碳元素守恒得到;
x+y=0.01
78x+79y=0.7820
解得x=0.008mol
y=0.002mol
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数=×100%=80.00%,故答案为:80.00%.
解析
解:(1)把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠,在溶解过程中放热使浓氨水分解生成氨气,故答案为:浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体等;
(2)①反应2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(s)+Q,是放热反应,降温平衡正向进行,温度升高;发生器用冰水冷却提高反应物质转化率,防止生成物温度过高分解;
故答案为:降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解);液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度,控制气体流速和原料气体的配比,故答案为:通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例;
②制备氨基甲酸铵的装置如图3所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,分离产品的实验方法利用过滤得到,氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、不能加热烘干,应在真空40℃以下烘干;
故答案:过滤;c;
③双通玻璃管的作用是防止液体倒吸;浓硫酸起到吸收多余的氨气,同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解,
故答案为:防止倒吸;吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解;
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.物质的量为0.010mol,设样品中氨基甲酸铵物质的量为x,碳酸氢铵物质的量为y,依据碳元素守恒得到;
x+y=0.01
78x+79y=0.7820
解得x=0.008mol
y=0.002mol
则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数=×100%=80.00%,故答案为:80.00%.
已知:2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑某化学小组的同学设计了氨的催化氧化实验,装置如图
(1)分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol/L,先用质量分数为0.35密度为0.88g/cm3的氨水配置9,.0mol/L的氨水100mL,需要定量仪器有______、______(选填编号)
a.100mL 容量瓶 b.10mL量筒c.50mL 量筒 d.电子天平
(2)受热时,乙中反应的化学方程式为______请在该方程式中标明电子转移的方向和数目
(3)实验开始先加热催化剂,当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯,可观察到的现象有:
①平底烧瓶中不断产生气体,催化剂保持红热
②______
③______
(4)干燥管甲中盛放碱石灰,用于吸水,干燥管丙用于吸收碱性气体,其中盛放的试剂可能是(选填下列编号)______
a.浓硫酸 b.固态P2O5 c.碱石灰.
正确答案
解:(1)浓氨水的浓度C==
=18.1mol/L,浓氨水稀释前后溶质的物质的量不变,设浓氨水的体积为V,所以18.1mol/L×V=9.0mol/L×0.1L,V=0.0497L=49.7mL;所以选用100mL容量瓶和50mL量筒,
故选:a、c;
(2)受热时,乙中为氨气和氧气在催化剂加热条件下发生反应生成一氧化氮和水,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应中O元素得电子,化合价降低,N元素失电子,化合价升高,转移电子数目为20,电子转移的方向和数目可表示为
,
故答案为:;
(3)实验开始先加热催化剂,当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯,则生成的一氧化氮与装置的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,二氧化氮溶于石蕊试液生成硝酸显酸性,所以石蕊试液由紫色变为红色,所以可观察到的现象有乙中Cr2O3仍能保持红热状态;丁的烧瓶中气体由无色转化为红棕色;试管里的石蕊试液由紫色变为红色;
故答案为:丁的烧瓶中气体由无色转化为红棕色;试管里的石蕊试液由紫色变为红色;
(4)干燥管甲的作用是干燥氧气和氨气的混合气体;丙为固体干燥管,为了除去过量的氨气和水蒸汽,干燥管丙应盛放酸性的固体干燥剂,所以盛放的药品为无水固态P2O5,
故答案为:b.
解析
解:(1)浓氨水的浓度C==
=18.1mol/L,浓氨水稀释前后溶质的物质的量不变,设浓氨水的体积为V,所以18.1mol/L×V=9.0mol/L×0.1L,V=0.0497L=49.7mL;所以选用100mL容量瓶和50mL量筒,
故选:a、c;
(2)受热时,乙中为氨气和氧气在催化剂加热条件下发生反应生成一氧化氮和水,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应中O元素得电子,化合价降低,N元素失电子,化合价升高,转移电子数目为20,电子转移的方向和数目可表示为
,
故答案为:;
(3)实验开始先加热催化剂,当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯,则生成的一氧化氮与装置的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体,二氧化氮溶于石蕊试液生成硝酸显酸性,所以石蕊试液由紫色变为红色,所以可观察到的现象有乙中Cr2O3仍能保持红热状态;丁的烧瓶中气体由无色转化为红棕色;试管里的石蕊试液由紫色变为红色;
故答案为:丁的烧瓶中气体由无色转化为红棕色;试管里的石蕊试液由紫色变为红色;
(4)干燥管甲的作用是干燥氧气和氨气的混合气体;丙为固体干燥管,为了除去过量的氨气和水蒸汽,干燥管丙应盛放酸性的固体干燥剂,所以盛放的药品为无水固态P2O5,
故答案为:b.
在做氨的催化氧化实验时,铂丝不能接触氨水,原因是( )
正确答案
解析
解:氨的催化氧化是在一定温度(红热的铂丝)条件下进行的、铂催化的是氨水挥发出来的氨气,伸如水中会降低温度、起不到催化作用.
故选C.
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