- 氮气的应用
- 共181题
喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
(1)制取氨气并完成喷泉实验。
①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水向上喷的操作是_________________。
②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法：____________。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是__________。
A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀H2SO4 D．NH4HCO3与稀盐酸
(3)在图3锥形瓶中加入酒精，瓶外放一水槽，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是_________。
A．浓硫酸 B．食盐 C．硝酸钾 D．硫酸铜
(4)从产生喷泉的原理分析，图1、2是______ （填“增大” 或“减小”）上部烧瓶内的压强。图3是
______（填“增大”或 “减小”）下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
正确答案
(1)①打开止水夹，挤压胶头滴管；②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾
(2)D
(3)A
(4)减小；增大；3
如图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备及夹持固定装置均略去），请根据要求完成下列各题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）．
（1）若气体入口通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，选择装置获得纯净干燥的CO，并验证其还原性及氧化产物，所选装置的连接顺序为______ （填装置代号）．能验证CO氧化产物的现象是______．
（2）停止CO和CO2混合气体的通入，E内放置Na2O2，按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇．此时，活塞a应______，活塞b应______，需要加热的仪器装置有______（填仪器代号），m中反应的化学方程式为______．
（3）若气体入口改通空气，分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内改加NaOH固体，E内放置铂铑合金网，按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气，并验证氨的某些性质．
①装置A中能产生氨气的原因有：______．
②实验中观察到E内有红棕色气体出现，证明氨气具有______性．
正确答案
（1）要获得纯净干燥的CO就必须用A中的NaOH溶液吸收CO2，并通过C中的澄清石灰水不变浑证明CO2已被完全吸收，再通过B浓硫酸干燥CO气体．CO通过E中加热的CuO被氧化成CO2，被C中澄清石灰水吸收变浑浊，证明CO还原性及氧化产物．所选装置的连接顺序为ACBECF，
故答案为：ACBECF；AB之间的C装置中溶液保持澄清，EF之间的C装置中溶液变浑浊；
（2）停止CO和CO2混合气体的通入就要关闭活塞a，打开活塞b放入稀H2SO4与NaOH 发生中和反应，放热有水蒸气从A装置中出来，与E中Na2O2反应就会有O2生成，副产物NaOH进入D中，O2以B中浓H2SO4干燥再进入H装置将乙醇蒸气与O2能守加热的铜丝网被氧化成乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2
故答案为：关闭、打开；k、m；2CH3CH2OH+O2
（3）①利用平衡移动以及氨气在溶液中的溶解度分析，氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出．
故答案为：氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH-增大了OH-浓度，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出；
②氨气通过G中碱石灰被干燥，在E中铂铑合金的催化作用下与O2反应，被氧化成NO，NO接触O2就会被氧化成红棕色的NO2气体．NH3被O2氧化则证明氨气具有还原性．故答案为：还原．
高纯氧化铁(α-Fe2O3)是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣（主要成分是Fe2O3、FeO、SiO2等）为原料制备高纯氧化铁的步骤如下：
请回答下列问题：
(1)实验室用18.4 mol/L的浓硫酸配制250 mL 4 8 mol/L的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒和酸式滴定管外，还需_________（填写仪器名称）。
(2)溶液X中加入铁粉后可能发生反应的离子方程式为______________________
(3)某同学选用下列装置来制备纯净干燥的氨气，请完成下列有关问题：
①装置A中可以选用下列试剂中的___________（填写序号字母）；
a．(NH4)2SO4和生石灰 b．NH4Cl和Ca(OH)2固体 c．NH4HCO3固体 d．NH4Cl固体
②装置C中试剂最好选用_________（填写试剂名称）；
③收集NH3时，气体应由_________（填写导管口代号）通入。
(4)写出氨水与NH4HCO3溶液反应的离子方程式__________________
正确答案
(1)250mL容量瓶
(2)2Fe3+ +Fe=3Fe2+、2H+ +Fe=Fe2+ +H2↑
(3)①bc；②碱石灰（其他合理答案也可）；③c
(4)NH3·H2O+HCO3-=NH4++CO32-+H2O
实验室可采用多种方法制取氨气．
(1)请从下图中选择最恰当的气体发生装置，将相应字母标号填入下表：
(2)如何检验生成的气体是氨气？________________________.
正确答案
(1)C；B
(2)把湿润的红色石蕊试纸靠近导管口，试纸变蓝
某研究小组进行与NH3有关的系列实验。
（1）从上图中挑选所需的仪器，画出制取干燥NH3的装置简图（添加必须的塞子、玻璃导管、胶皮管；固定装置和尾气处理装置不用画），并标明所用试剂。
（2）将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为___________ 。
（3）为验证：“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的数目的分子”。该小组同学设计了如下图所示的装置，图中B管的容积是A管的2倍。活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭（固定装置和尾气处理装置略：HCl和NH3均不溶于石蜡油，也不与之反应；装置气密性好）
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是_________ 。控制活塞K4、K5，调节C，使B管充满与A管同压的干燥NH3。
②缓慢开启活塞K3，A管中的现象是__________ 。要达到实验目的，当反应完成并恢复到室温时，B管中预期的现象是 ___________；若观察不到预期现象，主要原因是 ______________。
正确答案
（1）提示：选用仪器：分液漏斗、烧瓶、U型管（或干燥管）、集气瓶等连接。
（2）8NH3+3Br2＝N2+6NH4Br（或2NH3+3Br2＝N2+6HBr，NH3+HBr＝NH4Br）
（3）①关闭活塞③，打开活塞①②，从②处导如HCl气体，①处出现白色酸雾时（或①处放湿润蓝色石蕊试纸，试纸变红时），关闭活塞①②。
②产生白烟；B管中恰好充满石蜡油而石蜡油不进入A管；A管中的HCl可能混有空气。
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