- 气体发生装置的气密性检查
- 共4题
甲.乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮.氢原子个数比,设计了如下实验流程:
试验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图ABC为甲.乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得:反应前氧化铜的质量为.氧化铜反应后剩余固体的质量为.生成氮气在标准状况下的体积。
乙小组测得:洗气前装置D的质量.洗气后装置后D的质量.生成氮气在标准状况下的体积。
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称: 。
(2)检查A装置气密性的操作是 。
(3)甲.乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮.氢的原子个数之比为 。
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮.氢的原子个数比明显小于理论值,其原因是 。 为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出合理的实验结果。该药品的名称是 。
正确答案
见解析。
解析
(1)仪器a是圆底烧瓶。
(2)连接导管,将导管的末端插入水中,轻轻加热试管,若导管口有气泡冒出,停止加热后,在导管中形成一段水柱,说明装置气密性良好。
(3)①仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应的化学方程式为(NH4)2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2H2O+2NH3↑。
②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气,且两种物质混合就无法控制反应随关随停,不需要选用C装置,选用B装置即可。
③固体NaOH溶于浓氨水后,放出大量的热,促使NH3的挥发,溶液中OH-浓度的增加,这两个因素都使NH3+H2ONH3·H2ONH4+ +OH-向逆反应方向即生成NH3的方向移动。
(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为(m1-m2)g,其中氢原子的物质的量为(m1-m2)mol;氮原子的物质的量为×2 mol,则氨分子中氮.氢原子个数比为×2 mol:(m1-m2)mol=5V1:7(m1-m2)。
(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了,导致计算中水的质量增大,求得氢原子的物质的量增大,最终求得氨分子中氮.氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。
知识点
27.甲酸(HCOOH)是一种有刺激臭味的无色液体,有很强的腐蚀性。熔点8.4℃,沸点100.7℃,能与水、乙醇互溶,加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气。
(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,实验的部分装置如下图所示。制备时先加热浓硫酸至80℃—90℃,再逐滴滴入甲酸。
Ⅰ制备CO Ⅱ Ⅲ收集CO
①从下图挑选所需的仪器,画出Ⅰ中所缺的气体发生装置(添加必要的塞子、玻璃管、胶皮管,固定装置不用画),并标明容器中的试剂。
分液漏斗 长颈漏斗 蒸馏烧瓶 集气瓶 温度计
②装置Ⅱ的作用是( )
(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜,然后再与甲酸斥制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2·4H2O]晶体。相关的化学方程式是:
实验步骤如下:
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备:k高s考5资u源网
③步骤ⅰ是将一定量CuSO4·5H2O晶体和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是 ( )。
④步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃—80℃,如果看到( )(填写实验现象),说明温度过高。
Ⅱ、甲酸铜的制备:
将Cu(OH)2·CuCO3固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质。在通风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体2—3次,晾干,得到产品。
⑤“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是( ) 。
⑥用乙醇洗涤晶体的目的是 ( ) 。
正确答案
解析
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知识点
29.已知1,2-二氯乙烷常温下为无色液体,沸点83.5℃,密度1.23g·mL-1,难溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。乙醇的沸点为78.5℃。某化学课外活动小组为探究1,2-二氯乙烷的消去反应,设计了如下实验装置。请回答下列问题。
(1)为了检验整套装置气密性,某同学将导气管末端插入盛水的烧杯中,用双手捂着装置A中大试管,但几乎不能说明装置是否密闭。请回答如何检查装置气密性( )。
(2)向装置A中大试管里先加入1,2-二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液,再加入
( ),目的是( ),并向装置C中试管里加入适量稀溴水。
(3)为了使反应在75℃左右进行,常用的方法是( )。
(4)与装置A中大试管相连接的长玻管的作用是 ( ),装置B的作用是 ( )。
(5)证明1,2-二氯乙烷已发生消去反应的现象是 ( ),装置A、C中发生反应的化学方程式为:
装置A( ),
装置C( ) 。
正确答案
(1)将导气管末端插入盛水的烧杯中,用酒精灯加热装置A中大试管,若导气管末端有气泡出现,且移开酒精灯一会儿导气管口出现一段稳定水柱,则证明不漏气(其它合理加热方式均给分)
(2)碎瓷片 ; 防止暴沸
(3)将装置A中大试管放在75℃左右的水浴中加热
(4)冷凝、回流 ; 防止倒吸
(5)溴水褪色
解析
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知识点
28.某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理:CH3CH2Br + NaOH CH2=CH2↑ + NaBr + H2O
实验过程:组装如图1所示装置,检查装置气密性,向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液,微热,观察实验现象。
一段时间后,观察到酸性KMnO4溶液颜色褪去。
(1)检查装置气密性的操作:___________ 。
(2)甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应,生成了乙烯;而乙同学却认为甲同学的说法不严谨,请说明原因: _______________。
(3)丙同学认为只要对实验装置进行适当改进,即可避免对乙烯气体检验的干扰,改进方法:____________________ 。
改进实验装置后,再次进行实验,却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料,对实验进行进一步的改进。
资料一:溴乙烷于55℃时,在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99%,而消去反应产物仅为1%。
资料二:溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃~110℃,在该范围,温度越高,产生乙烯的速率越快。
资料三:溴乙烷的沸点:38.2℃。
(4)结合资料一、二可知,丙同学改进实验装置后,溶液颜色褪色不明显的原因可能是 _____________,此时发生反应的化学方程式为: ______________。
(5)结合资料二、三,你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是
① ________________ 。 ② _______________________。
正确答案
(1)将导管插入水中,用手(或热毛巾)捂住圆底烧瓶,若导管口有气泡产生,松开后导管内有一段水柱,则说明装置的气密性良好。
(2)乙醇易挥发,挥发出来的乙醇也可以使酸性KMnO4溶液褪色
(3)在小试管之前增加一个盛有冷水的洗气瓶(其他合理答案均可)
(4)反应温度较低(其他合理答案均可)CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr (5)①冷凝管(或者用较长的导气管) ②量程为200℃温度计 (其他合理答案均可)
解析
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知识点
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