- 氮在自然界的循环
- 共116题
喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差.
(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置.在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体.下列组合中不可能形成喷泉的是______
A. HCl 和H2O B.CO2和NaOH溶液 C.NH3和H2O D.NO和H2O
(2)在图Ⅱ的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,能产生喷泉的是______
A.Cu与稀硫酸 B.Cu与稀硝酸 C.Zn 与浓HCl D.Fe与浓硝酸
(3)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是______ 上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是______下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”).
正确答案
解:(1)该装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小;
A、HCl易溶于H2O,所以能使烧瓶中的气体迅速减小,能形成喷泉,故A不选;
B、CO2和NaOH溶液发生化学反应,能导致烧瓶中的气体减小,形成喷泉,故B不选;
C、氨气极易溶于水,导致烧瓶中的气体减小,形成喷泉,故C不选;
D、NO不溶于水,不能形成喷泉,故D选;
故答案为:D;
(2)图Ⅱ的锥形瓶中,D中发生钝化,A不发生反应,只有B、C中生成气体分别为NO和H2,瓶内气体增多,则B、C可形成喷泉,故答案为:BC;
(3)图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,均产生压强差,形成喷泉,图Ⅰ是减小上部烧瓶内气体压强,而图Ⅱ是增大下部锥形瓶内气体压强,故答案为:减小;增大.
解析
解:(1)该装置中形成喷泉的条件是烧瓶中的气压变小;
A、HCl易溶于H2O,所以能使烧瓶中的气体迅速减小,能形成喷泉,故A不选;
B、CO2和NaOH溶液发生化学反应,能导致烧瓶中的气体减小,形成喷泉,故B不选;
C、氨气极易溶于水,导致烧瓶中的气体减小,形成喷泉,故C不选;
D、NO不溶于水,不能形成喷泉,故D选;
故答案为:D;
(2)图Ⅱ的锥形瓶中,D中发生钝化,A不发生反应,只有B、C中生成气体分别为NO和H2,瓶内气体增多,则B、C可形成喷泉,故答案为:BC;
(3)图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,均产生压强差,形成喷泉,图Ⅰ是减小上部烧瓶内气体压强,而图Ⅱ是增大下部锥形瓶内气体压强,故答案为:减小;增大.
实验室制备氨气,检验是否收集满的正确方法是( )
正确答案
解析
解:A.氨气极易挥发,闻到有气味的气体不一定表明已收集满,氨气是碱性气体,用湿润的红色石蕊试纸放到试管口,如果变蓝,则氨气已收集满;或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口处,若观察到白烟,则氨气已收集满,故A错误;
B.氨气没有强氧化性,不能使淀粉KI试纸变蓝,故B错误;
C.氨水显碱性,将用水润湿的红色石蕊试纸放在氨水的试剂瓶口,则试纸呈蓝色,选项中红色石蕊试纸伸入瓶内操作错误,故C错误;
D.NH3和HCl反应生成NH4Cl产生白烟,化学方程式为:NH3+HCl=NH4Cl,用玻璃棒一端蘸取浓盐酸,接近瓶口,产生大量白烟能证明已收集满,故D正确;
故选D.
资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧”.某校化学小组学生设计如图装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验.
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐(已知该盐为正盐)的化学式是______;碱石灰的作用是______.
①实验室制备氨气的发生装置还可以选用图中的______
②氨气尾气吸收涉及下列装置,其中不正确的是______
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:氨催化氧化的化学方程式______;试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是______.
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
①两气体通入的先后顺序是______.
②氨气在纯氧中燃烧的化学方程式是______.
正确答案
解:(1)碳酸盐加热分解能产生NH3,只有(NH4)2CO3或NH4HCO3,其分解产生的混合气体通过碱石灰后,CO2和H2O被吸收,可得到纯净的NH3.故答案为:(NH4)2CO3 或NH4HCO3; 吸收水和二氧化碳;①A项,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却又重新结合生成氯化铵,A错;C项,氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气和水,试管应向下倾斜,C错;故选BD;②AD氨气直接通入水中,不能防倒吸,故选AD;
(2)①NH3与过量O2在催化剂、加热条件下发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,通过无水CaCl2后,未反应完的NH3和生成的H2O被吸收,生成的NO在试管内被过量的O2氧化为红棕色的NO2气体,方程式为:2NO+O2═2NO2.
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2═2NO2;
②将试管浸入冰水中,由于2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0,正反应为放热反应,当温度降低时,平衡向正反应方向移动,部分红棕色的NO2转化为无色N2O4,故颜色变浅.故答案为:2NO2⇌N2O4 △H<0,降温平衡向正反应方向移动,颜色变浅;
(3)①由于装置C上端开口,要点燃NH3,须先通入O2,后通入NH3,因为若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染;②NH3在纯氧中燃烧的化学方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O(O2置换N2).
故答案为:先通O2,后通NH3;4NH3+3O22N2+6H2O.
解析
解:(1)碳酸盐加热分解能产生NH3,只有(NH4)2CO3或NH4HCO3,其分解产生的混合气体通过碱石灰后,CO2和H2O被吸收,可得到纯净的NH3.故答案为:(NH4)2CO3 或NH4HCO3; 吸收水和二氧化碳;①A项,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却又重新结合生成氯化铵,A错;C项,氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气和水,试管应向下倾斜,C错;故选BD;②AD氨气直接通入水中,不能防倒吸,故选AD;
(2)①NH3与过量O2在催化剂、加热条件下发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,通过无水CaCl2后,未反应完的NH3和生成的H2O被吸收,生成的NO在试管内被过量的O2氧化为红棕色的NO2气体,方程式为:2NO+O2═2NO2.
故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;2NO+O2═2NO2;
②将试管浸入冰水中,由于2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0,正反应为放热反应,当温度降低时,平衡向正反应方向移动,部分红棕色的NO2转化为无色N2O4,故颜色变浅.故答案为:2NO2⇌N2O4 △H<0,降温平衡向正反应方向移动,颜色变浅;
(3)①由于装置C上端开口,要点燃NH3,须先通入O2,后通入NH3,因为若先通入NH3,NH3在空气中不能点燃,NH3逸出会造成污染;②NH3在纯氧中燃烧的化学方程式为:4NH3+3O22N2+6H2O(O2置换N2).
故答案为:先通O2,后通NH3;4NH3+3O22N2+6H2O.
图1为实验室制取氨的实验装置.
(1)写出A中所发生反应的化学方程式______.
(2)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作是______.
(3)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置.首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是______
A.CaCO3粉末和浓盐酸 B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液
C.HCl和AgNO3溶液 D.HCl和酚酞溶液.
正确答案
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶
A
解析
解:(1)采用的是固+固混合加热制气的方法,故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制NH3,氯化铵与氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,如果打开止水夹,氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小,而形成喷泉,
故答案为:打打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶;
(3)CaCO3粉末和浓盐酸反应产生大量二氧化碳,使锥形瓶中压强增大,形成喷泉,故A正确;
B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液,不产生气体,不能形成喷泉,故B错误;
C.HCl和AgNO3溶液,不产生气体,不能形成喷泉,故C错误;
D.HCl和酚酞溶液,不产生气体,不能形成喷泉,故D错误;
故选:A.
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式:______.
(2)收集氨气使用______方法,要得到干燥的氨气可选用______做干燥剂.检验氨气是否收集满的操作是______.
用如图装置进行喷泉实验(图中夹持装置均已略去).
(3)若用图中装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的氨气(标准状况),引发水上喷的操作是:______.
(4)实验完成后,求烧瓶内氨水的物质的量浓度为(不考虑NH3与H2O的反应)______moL/L.
正确答案
解:(1)实验室用氯化铵和消石灰反应生成氨气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,用向下排空气法收集,氨气为碱性气体,用碱石灰干燥,检验氨气是否集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,观察颜色的变化,变蓝证明集满;
故答案为:向下排空气;碱石灰;用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,观察颜色的变化;
(3)氨气极易溶于水,如果打开止水夹,氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小,而形成喷泉,故答案为:打开止水夹,挤出胶头滴管中的水;
(4)氨气溶于水,溶液体积等于氨气体积,设氨气的体积为22.4L,则溶液的体积为22.4L,标况下22.4L氨气的物质的量为:=1mol,所得溶液的物质的量浓度为:
=0.045mol/L,
故答案为:0.045.
解析
解:(1)实验室用氯化铵和消石灰反应生成氨气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,用向下排空气法收集,氨气为碱性气体,用碱石灰干燥,检验氨气是否集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,观察颜色的变化,变蓝证明集满;
故答案为:向下排空气;碱石灰;用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,观察颜色的变化;
(3)氨气极易溶于水,如果打开止水夹,氨气溶于水后烧瓶内压强迅速减小,而形成喷泉,故答案为:打开止水夹,挤出胶头滴管中的水;
(4)氨气溶于水,溶液体积等于氨气体积,设氨气的体积为22.4L,则溶液的体积为22.4L,标况下22.4L氨气的物质的量为:=1mol,所得溶液的物质的量浓度为:
=0.045mol/L,
故答案为:0.045.
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