- 走进化学工业
- 共2781题
下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.大理石是块状,能与盐酸反应生成二氧化碳,关闭止水夹,液面下降,反应停止,故A正确;
B.萃取后应分液,不能过滤,故B错误;
C.二氧化硫遇品红褪色,可检验二氧化硫,故C正确;
D.乙醇和浓硫酸在170℃下反应生成乙烯,温度计测量反应温度,故D正确.
故选B.
在实验室用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气的制取和性质实验探究.
请回答下列问题:
(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为______.若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是______ (填装置序号,下同),装置中所盛试剂应具有的性质是______.
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,检验该装置气密性的方法是______.收集装置应选择______.证明氨气已收集满的操作是______.
(3)将氨气通过灼热的氧化铜粉末,得到氮气和铜,写出该反应的化学方程式______.
要制取并收集纯净的氮气(可含有少量的水),应使用上述仪器中的(按气流方向从左向右列出):②→______.此时③中应盛放______.
正确答案
解:(1)若用装置①制取NH3,则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
要测定氨气的体积,可以采用排液体的方法测量,且氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;③⑨;氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发;
(2)在橡胶管处接上导气管,关闭分液漏斗活塞,打开止水夹,将导气管末端插入水槽中,用热毛巾捂着烧瓶(或用酒精灯微热),导气管末端有气泡冒出,移开热毛巾(或停止加热)一段时间,导气管末端有一段水柱;氨气极易溶于水,常温下,氨气和空气中成分不反应,且氨气密度小于空气,所以可以采用向下排空气法收集,检验NH3是否已经收集满的方法是将润湿的红色石蕊试纸伸到试管口,若石蕊试纸变蓝,说明已经收集满,
故答案为:在橡胶管处接上导气管,关闭分液漏斗活塞,打开止水夹,将导气管末端插入水槽中,用热毛巾捂着烧瓶(或用酒精灯微热),导气管末端有气泡冒出,移开热毛巾(或停止加热)一段时间,导气管末端有一段水柱(或关闭装置②的止水夹和分液漏斗活塞,从分液漏斗的上端注入一定量的水,打开分液漏斗活塞,若漏斗中的水滴入烧瓶中的速率逐渐减慢至不再滴入,说明装置气密性良好);⑥;用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝则证明已收集满;
(3)氨气和氧化铜在加热的条件下,生成铜和氮气和水,先找出氢的最小公倍数6,然后其它原子配平即可:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;首先用装有碱石灰的⑦除去氨气中的水蒸气,然后通入⑧中,用排空气法收集的氮气不纯,应该用排水法收集,收集前还应除去氮气中的氨气,
故答案为:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;⑦→⑧→③→④;稀硫酸.
解析
解:(1)若用装置①制取NH3,则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
要测定氨气的体积,可以采用排液体的方法测量,且氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;③⑨;氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发;
(2)在橡胶管处接上导气管,关闭分液漏斗活塞,打开止水夹,将导气管末端插入水槽中,用热毛巾捂着烧瓶(或用酒精灯微热),导气管末端有气泡冒出,移开热毛巾(或停止加热)一段时间,导气管末端有一段水柱;氨气极易溶于水,常温下,氨气和空气中成分不反应,且氨气密度小于空气,所以可以采用向下排空气法收集,检验NH3是否已经收集满的方法是将润湿的红色石蕊试纸伸到试管口,若石蕊试纸变蓝,说明已经收集满,
故答案为:在橡胶管处接上导气管,关闭分液漏斗活塞,打开止水夹,将导气管末端插入水槽中,用热毛巾捂着烧瓶(或用酒精灯微热),导气管末端有气泡冒出,移开热毛巾(或停止加热)一段时间,导气管末端有一段水柱(或关闭装置②的止水夹和分液漏斗活塞,从分液漏斗的上端注入一定量的水,打开分液漏斗活塞,若漏斗中的水滴入烧瓶中的速率逐渐减慢至不再滴入,说明装置气密性良好);⑥;用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝则证明已收集满;
(3)氨气和氧化铜在加热的条件下,生成铜和氮气和水,先找出氢的最小公倍数6,然后其它原子配平即可:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;首先用装有碱石灰的⑦除去氨气中的水蒸气,然后通入⑧中,用排空气法收集的氮气不纯,应该用排水法收集,收集前还应除去氮气中的氨气,
故答案为:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;⑦→⑧→③→④;稀硫酸.
用如图实验装置(可添加加热或尾气处理装置)进行以下实验,无法达到目的是( )
正确答案
解析
解:A.实验室制备二氧化氮原理:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,该反应反应物状态:固体+液体;反应条件:不加热;NO2密度大于空气密度,符合上述装置的特点,故A不选;
B.实验室简易氨气可以用该装置的发生装置,分液漏斗盛浓氨水,烧瓶内盛放碱石灰,但是氨气的密度比空气密度小,不能用上述收集装置,无法达到目的,故B选;
C.分液漏斗盛稀硫酸,烧瓶内盛放碳酸钠溶液,集气瓶中装硅酸钠溶液,稀硫酸和碳酸钠溶液反应生成的二氧化碳通入到硅酸钠,若产生白色沉淀则可证明碳酸酸性强于硅酸酸性,即可验证非金属性C>Si,故C不选;
D.分液漏斗盛高锰酸钾,烧瓶内盛放浓盐酸,集气瓶中装碘化钾淀粉溶液,高锰酸钾和浓盐酸反应生成的氯气通入到装碘化钾淀粉溶液的集气瓶中,若集气瓶内溶液颜色变蓝,即可验证氧化性Cl2>I2,故D不选;
故选B.
如图是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体. 下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是( )
正确答案
解析
解:A.铜屑和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,有毒,应有尾气吸收装置,故A不选;
B.二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气,氯气有毒,应有尾气吸收装置,且反应需要加热才能进行,故B不选;
C.锌和稀硫酸生成氢气,氢气密度比空气小,应用向下排空气法收集,故C不选;
D.碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,密度比空气大,可用向上排空气法收集,无毒,无需尾气吸收装置,故D选.
故选D.
如图所示装置是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去).请根据下列要求回答问题.
(1)若烧瓶中盛装Na2O2,分液漏斗中盛装浓氨水,则:
①烧瓶内除了能产生O2外,还能产生大量NH3.能产生大量NH3的原因是:
a.Na2O2与水反应,使溶剂减少,降低NH3的溶解量,使氨气逸出;
b.Na2O2与水反应,放热,使氨气逸出;
c.______;
②用产生的气体做氨的催化氧化实验,各仪器装置按气流方向(从左到右)连接顺序是:A→______→______→______.
(2)若烧瓶中盛装X g Zn片,分液漏斗中盛装稀H2SO4,则:
①当制备H2、验证H2还原性并检验H2的氧化产物,仪器连接顺序A→C→B→B→D时,两次使用B装置,第一个B装置中反应的化学方程式为______、第二个B装置中所盛的药品是______;D装置的作用是______.
②上述实验中如果使用的是纯锌,反应速度往往较慢,为了加快H2产生的速率可采取的方法有______
a、将烧瓶放入热水中.b、将稀H2SO4改为浓H2SO4.c、在稀H2SO4溶液中滴入少量CuSO4.d、在稀H2SO4中加入少量固体NaCl.
③若锌片不纯(杂质不与稀H2SO4反应),稀H2SO4及B装置中固体足量,反应后测得第一个B装置质量的变化Y g,则锌片纯度为______.
正确答案
解:(1)①过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气,所以氢氧化钠溶液含有大量的氢氧根离子,氨水能电离出氢氧根离子,所以过氧化钠与水反应生成的氢氧根离子使溶液中的氢氧根离子的浓度增大,抑制氨水的电离,有利于氨气的逸出,
故答案为:Na2O2与水反应生成OH-,c(OH-)增大,抑制NH3•H2O的电离,有利于NH3的逸出;
②用产生的气体做氨的催化氧化实验,产生的氨气中含有水蒸气,所以需要干燥装置,则,应选择装置D;氨气和氧气的反应需要反应装置,需要装置B;反应后的气体不能直接排空,需要尾气处理装置,以含有氮的氧化物,则用碱液来处理尾气,则选择装置E,所以装置连接顺序为D→B→E,
故答案为:D→B→E;
(2)当制备H2、验证H2还原性并检验H2的氧化产物,需要的装置有制备H2装置、验证H2还原性装置、检验H2的氧化产物装置和防止干扰装置,用氧化铜验证氢气的还原性,用无水硫酸铜验证氢气的氧化产物,用干燥管防止空气成分的干扰.
①氢气和氧化铜反应生成铜和水,所以氢气和氧化铜的反应方程式为H2+CuO H2O+Cu;水能使无水硫酸铜变蓝色,所以可用无水硫酸铜检验H2的氧化产物;空气有水蒸气,水蒸气的存在干扰H2氧化产物的检验,所以D装置的作用是防止空气中的水进入装置,干扰H2氧化产物的检验,
故答案为:H2+CuO H2O+Cu;无水CuSO4;防止空气中的水进入装置,干扰H2氧化产物的检验;
②a、温度越高,反应速率越大,所以将烧瓶放入热水中能加快反应速率,故正确;
b、浓硫酸和锌反应不生成氢气,所以将稀H2SO4改为浓H2SO4不能加快生成氢气的反应速率,故错误;
c、在稀H2SO4溶液中滴入少量CuSO4,锌能置换出铜,锌、铜和稀硫酸组成原电池,所以能加快反应速率,故正确;
d、在稀H2SO4中加入少量固体NaCl,加少量固体氯化钠,硫酸浓度不变,反应速率不变,故错误;
故选a、c;
③第一个B装置质量的变化是Yg,减少的质量为氧元素的质量.
H2+CuO H2O+Cu 质量减少
2g 16g
Yg
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65g 2g
则锌片纯度为==
,
故答案为:.
解析
解:(1)①过氧化钠能和水反应生成氢氧化钠和氧气,所以氢氧化钠溶液含有大量的氢氧根离子,氨水能电离出氢氧根离子,所以过氧化钠与水反应生成的氢氧根离子使溶液中的氢氧根离子的浓度增大,抑制氨水的电离,有利于氨气的逸出,
故答案为:Na2O2与水反应生成OH-,c(OH-)增大,抑制NH3•H2O的电离,有利于NH3的逸出;
②用产生的气体做氨的催化氧化实验,产生的氨气中含有水蒸气,所以需要干燥装置,则,应选择装置D;氨气和氧气的反应需要反应装置,需要装置B;反应后的气体不能直接排空,需要尾气处理装置,以含有氮的氧化物,则用碱液来处理尾气,则选择装置E,所以装置连接顺序为D→B→E,
故答案为:D→B→E;
(2)当制备H2、验证H2还原性并检验H2的氧化产物,需要的装置有制备H2装置、验证H2还原性装置、检验H2的氧化产物装置和防止干扰装置,用氧化铜验证氢气的还原性,用无水硫酸铜验证氢气的氧化产物,用干燥管防止空气成分的干扰.
①氢气和氧化铜反应生成铜和水,所以氢气和氧化铜的反应方程式为H2+CuO H2O+Cu;水能使无水硫酸铜变蓝色,所以可用无水硫酸铜检验H2的氧化产物;空气有水蒸气,水蒸气的存在干扰H2氧化产物的检验,所以D装置的作用是防止空气中的水进入装置,干扰H2氧化产物的检验,
故答案为:H2+CuO H2O+Cu;无水CuSO4;防止空气中的水进入装置,干扰H2氧化产物的检验;
②a、温度越高,反应速率越大,所以将烧瓶放入热水中能加快反应速率,故正确;
b、浓硫酸和锌反应不生成氢气,所以将稀H2SO4改为浓H2SO4不能加快生成氢气的反应速率,故错误;
c、在稀H2SO4溶液中滴入少量CuSO4,锌能置换出铜,锌、铜和稀硫酸组成原电池,所以能加快反应速率,故正确;
d、在稀H2SO4中加入少量固体NaCl,加少量固体氯化钠,硫酸浓度不变,反应速率不变,故错误;
故选a、c;
③第一个B装置质量的变化是Yg,减少的质量为氧元素的质量.
H2+CuO H2O+Cu 质量减少
2g 16g
Yg
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65g 2g
则锌片纯度为==
,
故答案为:.
下列有关实验原理或实验操作正确的是( )
正确答案
解析
解:A.氯化氢易挥发,蒸发可将氯化氢除掉,故A错误;
B.pH试纸不能润湿,润湿pH试纸相当于稀释了溶液,故B错误;
C.次氯酸该有强氧化性,能将盐酸氧化为氯气,故C正确;
D.二氧化氮与水反应生成一氧化氮,将原物质除掉,故D错误.
故选C.
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种酸.请就三种酸的有关知识,回答下列问题:
(1)化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸与浓盐酸直接滴加.请在方框内补充完整用该方法制备、收集干燥氯化氢气体及尾气处理的装置简图,并在图中标明所用试剂.(固定装置不必画出)
(2)在一定体积18mol•L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸是0.9mol,则该硫酸的实际体积______(填大于、等于或小于)100mL.有同学提出:若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,可行吗?______(填“可行”或“不可行”).
(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的,你同意这种看法吗?______(填“同意”或“不同意”),原因是______.另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此说法正确与否,请简述实验方案、实验现象及由此得出的结论:______.
正确答案
解:(1)浓硫酸与浓盐酸反应得到氯化氢,然后将气体用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,尾气用水吸收,注意防倒吸,
故答案为:;
(2)铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,当被还原的硫酸是0.9mol,反应的浓硫酸的物质的量为1.8mol,随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,则18mol•L-1的浓硫酸的实际体积要大于100mL;若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,应为溶液中有H+,再加入硝酸盐引入NO3-,在酸性条件下,NO3-具有强氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:大于;可行;
(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应后,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等,颜色基本相同,不可能是Cu2+浓度差异引起的,若溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,可以向蓝色溶液中通入一定量的NO2来检验,根据颜色是否发生变化进行判断,
故答案为:不同意;等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等;将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该同学的结论正确,反之,不正确.
解析
解:(1)浓硫酸与浓盐酸反应得到氯化氢,然后将气体用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集,尾气用水吸收,注意防倒吸,
故答案为:;
(2)铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,当被还原的硫酸是0.9mol,反应的浓硫酸的物质的量为1.8mol,随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,则18mol•L-1的浓硫酸的实际体积要大于100mL;若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,应为溶液中有H+,再加入硝酸盐引入NO3-,在酸性条件下,NO3-具有强氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:大于;可行;
(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应后,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等,颜色基本相同,不可能是Cu2+浓度差异引起的,若溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,可以向蓝色溶液中通入一定量的NO2来检验,根据颜色是否发生变化进行判断,
故答案为:不同意;等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等;将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该同学的结论正确,反之,不正确.
某兴趣小组同学共同设计了如图所示的多功能实验装置.该装置既可用于制取气体,又可用于验证物质的性质.
(1)现有以下药品:锌粒、铜片、浓H2SO4、浓HNO3、蒸馏水、NaOH溶液.打开K1关闭K2,可制取______气体.
(2)某同学用石灰石、醋酸、硅酸钠溶液等药品设计了另一实验.他的实验目的是______;将A中液体加入B中后,观察到的实验现象为______.
正确答案
解:(1)打开K1关闭K2,根据I装置知,反应物反应时不需加热,根据Ⅱ装置知,反应生成的气体密度小于空气的密度,符合条件的是铜片和浓HNO3反应制二氧化氮,故答案为:NO2;
(2)石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,所以B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉淀,实验的目的是比较碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱,
故答案为:比较碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱;B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉淀.
解析
解:(1)打开K1关闭K2,根据I装置知,反应物反应时不需加热,根据Ⅱ装置知,反应生成的气体密度小于空气的密度,符合条件的是铜片和浓HNO3反应制二氧化氮,故答案为:NO2;
(2)石灰石和醋酸反应生成二氧化碳,二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,所以B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉淀,实验的目的是比较碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱,
故答案为:比较碳酸、醋酸、硅酸的酸性强弱;B中固体溶解,产生无色气体,C试管中产生白色沉淀.
要在实验室制取氢气,下列方法中不可行的是( )
正确答案
解析
解:A.稀硫酸与锌粒反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,故A正确;
B.铁片与稀硝酸反应,铁少量发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 反应;铁过量3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,铁无论少量还是过量均无氢气生成,故B错误;
C.醋酸与锌粒反应2CH3COOH+Zn=Zn(CH3COO)2+H2↑,故C正确;
D.烧碱溶液与铝条反应的方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故D正确;
故选B.
某化学实验小组同学用图所示装置进行系列实验,以探究气体的性质(部分仪器已略去).
请回答:
(1)若气体X为氯气,溶液Y为含有少量KSCN的FeCl2溶液,则可观察到溶液Y中的实验现象是______.写出NaOH溶液中发生反应的离子方程式:______.
(2)若溶液Y为品红溶液,气体X通过后,溶液褪色,取少量褪色后的溶液加热后恢复为红色,则气体X可能是______(填化学式).根据气体X的性质,上述实验装置应作一定的改进,则下列装置中,可用来替代其尾气吸收装置的是______ (填序号).
正确答案
解:(1)氯气有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,铁离子能和硫氰根离子反应生成红色的络合物,所以溶液呈红色,离子方程式为:Fe 3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:溶液变为血红色;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色,且褪色后的溶液加热能恢复原色,所以该气体可能是SO2,二氧化硫能与氢氧化钠反应,①④装置尾气吸收不充分,②或③在导气管中都有相对较大的空间,这样既可以充分吸收,又可以防止倒吸现象的发生,
故答案为:SO2;②或③.
解析
解:(1)氯气有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,铁离子能和硫氰根离子反应生成红色的络合物,所以溶液呈红色,离子方程式为:Fe 3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:溶液变为血红色;Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)二氧化硫能使品红溶液褪色,且褪色后的溶液加热能恢复原色,所以该气体可能是SO2,二氧化硫能与氢氧化钠反应,①④装置尾气吸收不充分,②或③在导气管中都有相对较大的空间,这样既可以充分吸收,又可以防止倒吸现象的发生,
故答案为:SO2;②或③.
如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图.下列说法不合理的是( )
正确答案
解析
解:A、电石跟水反应比较剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水时可控制反应物水的供给,从而控制生成乙炔的速率,故A正确;
B、酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,故B正确;
C、乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化,对乙炔性质的检验产生干扰,所以应用硫酸铜溶液洗气,故C错误;
D、对于烃类物质而言,不饱和程度越高,则含碳量越高,火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,故D正确;
故选:C.
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹).
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有______(填2种).
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验.
若在丙中加入适量水,即可制得氯水.将所得氯水分成两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象结论如下:
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由.______.
(3)请利用上述A、C装置设计一个简单的实验,验证Cl2和Br2的氧化性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)______.B、D、E装置相连后,在B中盛装足量浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验.
(4)B中发生反应的化学方程式为______.
(5)欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹______,再打开止水夹______,使烧杯中的水进入试管丁的操作是______.
(6)试管丁中的NO2与一定量的O2混合后倒插水中,试管充满水,则原试管丁中的混合气体的平均分子量可能为______.(保留二位小数)
正确答案
解:(1)B装置为块状不溶于水的固体和液体反应制取气体的装置,并不用加热,中学化学中常见的有:H2、CO2、H2S 等,故答案为:H2、CO2、H2S 等;
(2)实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体,要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验,再进行实验Ⅰ才能得到结论;氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体,不一定是氯气与水反应的产物的酸性,故答案为:不合理,没有事先证明干燥的氯气无漂白性;不合理; 制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡;
(3)验证Cl-和Br-的还原性强弱可根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验,在A装置中制备氯气,生成的气体通入到装有溴化钠溶液的C中,如烧瓶中有黄绿色气体生成,试管中溶液由无色变为橙色,可证明氯气的氧化性强于溴,
故答案为:在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液;烧瓶中有黄绿色气体生成,试管中溶液由无色变为橙色,可证明氯气的氧化性强于溴;
(4)浓硝酸具有强氧化性,与铜反应生成二氧化氮气体,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(5)浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中,装置验证NO2与水的反应,要先关闭a、b,然后用微热法使试管中气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中,
故答案为:a、b;c;双手紧握(或微热)试管丁,使试管中气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中;
(6)NO2和O2混合气体的试管倒立于水中,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气,也可能是NO气体,设NO2和O2混合气体的物质的量为10mol,
若剩余气体为氧气,设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x,则有消耗的NO2为4x,即:5x=9mol,x=1.8mol.即氧气为2.8mol,V(NO2)=7.2mol;
混合气体的总质量为7.2molNO2与2.8molO2的质量之和为7.2mol×46g/mol+2.8mol×32g/mol=420.8g,平均摩尔质量=42.08g/mol,平均分子量42.08;
若剩余气体为NO气体,试管9/10充满水,则剩余1molNO,根据3NO2+H2O=2HNO3+NO,说明过量的NO2为3mol,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mol,设反应消耗的氧气为y,则有消耗的NO2为4y则有5y=7mol,y=1.4mol,即此时氧气为1.4mol,V(NO2)=8.6mol;
混合气体的总质量为8.6molNO2与1.4molO2的质量之和为8.6mol×46g/mol+1.4mol×32g/mol=440.4g,平均摩尔质量=44.04g/mol,平均分子量44.04;
故答案为:42.08或44.04.
解析
解:(1)B装置为块状不溶于水的固体和液体反应制取气体的装置,并不用加热,中学化学中常见的有:H2、CO2、H2S 等,故答案为:H2、CO2、H2S 等;
(2)实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体,要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验,再进行实验Ⅰ才能得到结论;氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体,不一定是氯气与水反应的产物的酸性,故答案为:不合理,没有事先证明干燥的氯气无漂白性;不合理; 制取的氯气中含有HCl气体,HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡;
(3)验证Cl-和Br-的还原性强弱可根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验,在A装置中制备氯气,生成的气体通入到装有溴化钠溶液的C中,如烧瓶中有黄绿色气体生成,试管中溶液由无色变为橙色,可证明氯气的氧化性强于溴,
故答案为:在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液;烧瓶中有黄绿色气体生成,试管中溶液由无色变为橙色,可证明氯气的氧化性强于溴;
(4)浓硝酸具有强氧化性,与铜反应生成二氧化氮气体,反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(5)浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中,装置验证NO2与水的反应,要先关闭a、b,然后用微热法使试管中气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中,
故答案为:a、b;c;双手紧握(或微热)试管丁,使试管中气体逸出,NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中;
(6)NO2和O2混合气体的试管倒立于水中,发生反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气,也可能是NO气体,设NO2和O2混合气体的物质的量为10mol,
若剩余气体为氧气,设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x,则有消耗的NO2为4x,即:5x=9mol,x=1.8mol.即氧气为2.8mol,V(NO2)=7.2mol;
混合气体的总质量为7.2molNO2与2.8molO2的质量之和为7.2mol×46g/mol+2.8mol×32g/mol=420.8g,平均摩尔质量=42.08g/mol,平均分子量42.08;
若剩余气体为NO气体,试管9/10充满水,则剩余1molNO,根据3NO2+H2O=2HNO3+NO,说明过量的NO2为3mol,反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mol,设反应消耗的氧气为y,则有消耗的NO2为4y则有5y=7mol,y=1.4mol,即此时氧气为1.4mol,V(NO2)=8.6mol;
混合气体的总质量为8.6molNO2与1.4molO2的质量之和为8.6mol×46g/mol+1.4mol×32g/mol=440.4g,平均摩尔质量=44.04g/mol,平均分子量44.04;
故答案为:42.08或44.04.
图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用下图装置制取、净化、收集的
气体是( )
正确答案
解析
解:A、浓氨水有挥发性,在加热条件下分解生成氨气,生石灰和水反应放出大量的热,所以可用浓氨水和生石灰制取氨气;碱石灰一般应盛放在干燥管内,氨气的密度小于空气的密度,所以应采用向下排空气法收集,故A错误.
B、盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,盐酸有挥发性,所以生成的二氧化碳中有氯化氢,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,饱和的碳酸氢钠和二氧化碳不反应,所以可用饱和碳酸氢钠洗气,二氧化碳的密度大于空气的密度,所以可用向上排空气法收集,故B正确.
C、铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集一氧化氮,故C错误.
D、氯气与氢氧化钠溶液反应,所以不能用氢氧化钠洗气,故D错误.
故选B.
如图所示装置有多种用途,请回答下列问题:
(1)洗气:除去CO中的水蒸气,装置内应盛放______;
(2)检验:证明CO中混有CO2,装置内应盛放______;
(3)集气:若用排空气法收集比空气轻的气体时,气体应从装置的______端通入(填“A”或“B”,下同);若收集比空气重的气体,则气体从______端通入.若用排水法收集O2时,瓶内应先装满水,气体从______端通人.
(4)贮气:若要用水将装置中的氧气排出进行实验时,水应从______端通人.
(5)量气:若要测定实验室制得的少量O2的体积,则应在瓶内先装满水,再将O2从______端通入.
正确答案
浓硫酸
澄清石灰水
B
A
B
A
B
解析
解:(1)除去H2中的水蒸气,该装置只能盛装液体,则只能用浓硫酸,
故答案为:浓硫酸;
(2)二氧化碳可与澄清石灰水反应,溶液变浑浊,生成难溶于水的碳酸钙,反应的方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,
故答案为:澄清石灰水;
(3)若用排空气法收集比空气轻的气体时,应用向下排空法收集,采用短进长出的方法,即从B端通入;若收集比空气重的气体,应该用长进短出的方法,即气体从A进入;若用排水法收集O2时,气体应短进长出,应从B端通入,
故答案为:B;A;B;
(4)若要用水将装置中的氧气排出进行实验时,应该从长导管A加水,气体从短导管B排出,
故答案为:A;
(5)若要测定实验室制得的少量O2的体积,则应在瓶内先装满水,再将O2从短导管B进,从长导管A出,
故答案为:B.
现有以下实验装置供实验时挑选使用.
(1)利用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,根据反应原理应选用______装置(填序号,从A、B、C中选取).
(2)某同学设计下列四种制备NH3的方法,不合理的是______(填序号)
(3)欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO2气体,将你所选的仪器按气体由左向右方向连接,连接顺序为______.
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是______.
(4)某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO,设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置.
①检验这一装置气密性的方法是______,
②反应开始前通入N2的目的是______,
③反应结束,若H瓶中溶液体积为100mL,从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂,用0.1000mol•L-1NaOH溶液进行滴定,两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98%mL和17.0.2mL,则该瓶中硝酸的物质的量浓度为______.若实验测得NO的体积为95.2mL(已折算成标准状况),请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中是否有NO产生______.
正确答案
解:(1)用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,都是固体混合不需加热,故选C;
(2)A.加热时,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,当混合气体达到试管口时,温度降低,氯化氢和氨气反应生成氯化铵,所以得不到氨气,故错误;
B.氧化钙和水反应生成氢氧化钙且放出热量,放出的热量促使一水合氨分解生成氨气,所以能得到氨气,故正确;
C.氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和氨气,所以能得到氨气,故正确;
D.热空气能促进一水合氨分解生成氨气,但氨气中含有氧气、氮气等杂质,故错误;
故选AD.
(3)石灰石和浓盐酸制取二氧化碳是固液混合且不需加热的反应,所以反应装置选取C,浓盐酸、水具有挥发性,石灰石和浓盐酸反应是放热反应,所以生成的二氧化碳中含有氯化氢、水蒸气,为了制取纯净、干燥的二氧化碳,应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢,浓硫酸和二氧化碳不反应,所以用浓硫酸干燥二氧化碳,二氧化碳和空气不反应,且密度大于空气,所以可以采用向上排空气法收集,故选J,所以其连接顺序是C-G-E-J,
二氧化碳能和水反应,氯化氢和碳酸氢钠反应能生成二氧化碳,不仅除去氯化氢还能增加二氧化碳的量,所以用碳酸氢钠溶液除去氯化氢,
故答案为:C-G-E-J,不消耗二氧化碳,氯化氢能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;
(4)①装置气密性检查的原理一般是通过压强差来产生明显的现象来判断,检验方法为:关闭活塞a、b,微热烧瓶D,H装置长导管有气泡产生,I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面,说明气密性良好,
故答案为:关闭活塞a、b,微热烧瓶D,H装置长导管有气泡产生,I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面,说明气密性良好;
②空气中含有氧气,能氧化一氧化氮生成二氧化氮,为防止一氧化氮被氧化,充入氮气排出装置内残留的空气,
故答案为:排尽装置内残留的空气;
③使用氢氧化钠的平均体积=(,根据氢氧化钠和硝酸的关系式得硝酸的物质的量浓度=
=0.068mol/L,实验测得的一氧化氮的物质的量=
=0.00425mol,
3NO2+H2O=2HNO3+NO,二氧化氮产生的一氧化氮的物质的量=0.5n(HNO3)=0.5×0.1L×0.0680mol/L=0.0034mol<0.00425,所以有一氧化氮生成,
故答案为:0.068mol/L;有.
解析
解:(1)用Cu和浓硝酸反应制备NO2,用过氧化氢溶液和MnO2制取O2,都是固体混合不需加热,故选C;
(2)A.加热时,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,当混合气体达到试管口时,温度降低,氯化氢和氨气反应生成氯化铵,所以得不到氨气,故错误;
B.氧化钙和水反应生成氢氧化钙且放出热量,放出的热量促使一水合氨分解生成氨气,所以能得到氨气,故正确;
C.氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和氨气,所以能得到氨气,故正确;
D.热空气能促进一水合氨分解生成氨气,但氨气中含有氧气、氮气等杂质,故错误;
故选AD.
(3)石灰石和浓盐酸制取二氧化碳是固液混合且不需加热的反应,所以反应装置选取C,浓盐酸、水具有挥发性,石灰石和浓盐酸反应是放热反应,所以生成的二氧化碳中含有氯化氢、水蒸气,为了制取纯净、干燥的二氧化碳,应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢,浓硫酸和二氧化碳不反应,所以用浓硫酸干燥二氧化碳,二氧化碳和空气不反应,且密度大于空气,所以可以采用向上排空气法收集,故选J,所以其连接顺序是C-G-E-J,
二氧化碳能和水反应,氯化氢和碳酸氢钠反应能生成二氧化碳,不仅除去氯化氢还能增加二氧化碳的量,所以用碳酸氢钠溶液除去氯化氢,
故答案为:C-G-E-J,不消耗二氧化碳,氯化氢能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;
(4)①装置气密性检查的原理一般是通过压强差来产生明显的现象来判断,检验方法为:关闭活塞a、b,微热烧瓶D,H装置长导管有气泡产生,I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面,说明气密性良好,
故答案为:关闭活塞a、b,微热烧瓶D,H装置长导管有气泡产生,I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面,说明气密性良好;
②空气中含有氧气,能氧化一氧化氮生成二氧化氮,为防止一氧化氮被氧化,充入氮气排出装置内残留的空气,
故答案为:排尽装置内残留的空气;
③使用氢氧化钠的平均体积=(,根据氢氧化钠和硝酸的关系式得硝酸的物质的量浓度=
=0.068mol/L,实验测得的一氧化氮的物质的量=
=0.00425mol,
3NO2+H2O=2HNO3+NO,二氧化氮产生的一氧化氮的物质的量=0.5n(HNO3)=0.5×0.1L×0.0680mol/L=0.0034mol<0.00425,所以有一氧化氮生成,
故答案为:0.068mol/L;有.
扫码查看完整答案与解析