- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
正确答案
解析
解：A、氨气的密度比空气密度小，应该采用向下排空气法收集，装置c中的导管应该改为短进长出，故A错误；
B、浓硫酸可以与亚硫酸反应，生成二氧化硫，SO2气体的密度比空气大，能使用向上排空气法，SO2气体能与氢氧化钠迅速反应，所以吸收装置中要防倒吸，图示收集装置和完全吸收装置都合理，故B正确；
C、铜与稀硝酸反应生成产物为一氧化氮，无法达到二氧化氮，一氧化氮、二氧化氮的尾气吸收不能使用水，故C错误；
D、乙炔的密度比空气密度小，收集方法应该为向下排空气法或排水法，图示收集方法错误，故D错误；
故选B．
如图所示，a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图装置制取、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、铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，浓硝酸有挥发性，所以二氧化氮中有硝酸，硝酸能和碱反应，二氧化氮和碱也反应，所以不能用氢氧化钠洗气，故D错误．
故选B．
现从上述液体中选出几种适宜的试剂来利用该装置制出干燥纯净气体．
（1）制备出的气体其化学式是______．（写出全部可以制备的气体）
（2）应选用的试剂：A中盛______；B中盛______．（任写一组）
（3）装置中毛细管的作用是______．
正确答案
解：（1）实验目的为制备干燥纯净的气体：浓氨水与浓氢氧化钠溶液能产生NH3但不是干燥的，所以只可能是浓盐酸滴入到浓硫酸中，利用浓硫酸的吸水性使HCl逸出，故答案为：HCl；
（2）浓硫酸的稀释放热，应将浓盐酸滴入到浓硫酸中，故答案为：浓盐酸；浓硫酸；
（3）毛细管的作用是减缓流速，防止放出热量过多，液体飞溅，故答案为：减缓流速．
解析
解：（1）实验目的为制备干燥纯净的气体：浓氨水与浓氢氧化钠溶液能产生NH3但不是干燥的，所以只可能是浓盐酸滴入到浓硫酸中，利用浓硫酸的吸水性使HCl逸出，故答案为：HCl；
（2）浓硫酸的稀释放热，应将浓盐酸滴入到浓硫酸中，故答案为：浓盐酸；浓硫酸；
（3）毛细管的作用是减缓流速，防止放出热量过多，液体飞溅，故答案为：减缓流速．
如图所示是用于气体制备、干燥（或除杂质）、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，各装置可以不用，但不可重复使用，）．请根据下列要求回答问题．
（1）若用A-D-B-E组合进行探究氨气与氧化铜的反应，则分液漏斗中应加入的试剂是______，E装置的作用______．
（2）为了进行氨的催化氧化实验，若锥形瓶中盛装足量的Na2O2粉末，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，产生的气体通过红热的铂粉，各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序是（填字母）______；装置B中发生反应的化学方程式为______．
（3）若用A-C-D-B组合进行氢气还原氧化铜实验．分液漏斗中的试剂是盐酸，C中试剂是水，其作用是______；A中反应开始后，加热B之前的实验操作是______，加热后B中将观察到的现象是______．
正确答案
解：（1）根据实验目的探究氨气与氧化铜的反应可知A为制取氨气的发生装置，A为固液法制取气体的装置，所以分液漏斗中加入浓氨水；E为防倒吸装置，目的是吸收氨气防止氨气发生倒吸，
故答案为：浓氨水；吸收氨气防止倒吸；
（2）过氧化钠与水反应生成氧气，与氨气经盛有碱石灰的干燥管干燥后在催化剂的作用下反应生成NO，剩余气体必须进行尾气处理，则连接顺序为A→D→B→C（C盛装氢氧化钠溶液）；氨气和氧气在催化剂加热条件下反应生成NO和水，化学方程式为：4NH3+5O2
故答案为：A→D→B→C；4NH3+5O2
（3）C中水的作用是洗气，由于盐酸一挥发，所以水可以吸收氢气中混有HCl；加热B之前必须检验氢气的纯度，防止氢气不纯时发生爆炸；加热后有单质铜生成，因此黑色固体变为红色，
故答案为：吸收氢气中的HCl；检验氢气纯度；固体粉末由黑变红．
解析
解：（1）根据实验目的探究氨气与氧化铜的反应可知A为制取氨气的发生装置，A为固液法制取气体的装置，所以分液漏斗中加入浓氨水；E为防倒吸装置，目的是吸收氨气防止氨气发生倒吸，
故答案为：浓氨水；吸收氨气防止倒吸；
（2）过氧化钠与水反应生成氧气，与氨气经盛有碱石灰的干燥管干燥后在催化剂的作用下反应生成NO，剩余气体必须进行尾气处理，则连接顺序为A→D→B→C（C盛装氢氧化钠溶液）；氨气和氧气在催化剂加热条件下反应生成NO和水，化学方程式为：4NH3+5O2
故答案为：A→D→B→C；4NH3+5O2
（3）C中水的作用是洗气，由于盐酸一挥发，所以水可以吸收氢气中混有HCl；加热B之前必须检验氢气的纯度，防止氢气不纯时发生爆炸；加热后有单质铜生成，因此黑色固体变为红色，
故答案为：吸收氢气中的HCl；检验氢气纯度；固体粉末由黑变红．
实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气：
①加热NaNO2（一种致癌物质，有毒）与NH4Cl的混合物浓溶液制取N2；
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2；
③加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N2可供选择的几种实验装置：
请回答下列问题：
（1）按途径①制取N2时，应选用上述装置中的______（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N2，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是______．
（3）按途径③制取N2时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是______和______．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu2O．通过查阅资料知：Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu2O：______
③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N2体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）______（此空记3分）．
（4）目前工业上用氮气和氢气直接合成氨，氨经一系列反应可制得硝酸．在以上各步反应中，按要求完成化学反应方程式：
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应：______．
正确答案
解：（1）根据信息反应物是亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合物浓溶液，NaNO2+NH4Cl
故答案为：E；
（2）从题中信息可知，NH3和CuO生成Cu和N2 而空气和Cu生成CuO，故Cu和CuO可以循环使用，方法一使用有毒的亚硝酸钠，方法二和三避免使用有毒物质而造成污染，因此联合使用方法二和方法三的优点有：铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染），
故答案为：铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染）；
（3）加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉，制取N2时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A为制取氨气的装置，该装置的特点是固体和液体反应不用加热制取气体，浓氨水逐滴加到生石灰中可以放出氨气，在A装置中所需要的试剂是浓氨水和生石灰，故答案为：浓氨水；生石灰；
①2NH3+3CuO
故答案为：碱石灰（或无水氯化钙）；无水硫酸铜；
②Cu2O+H2SO4（稀）=Cu+CuSO4+H2O红色固体与酸反应，如果溶液变蓝说明有氧化亚铜存在，
故答案为：取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色，即证明含Cu2O；
③体积为aLN2中的氮原子来自于氨气中的氮，氮原子的物质的量为
故答案为：
（4）工业上用氢气和氮气合成氨气N2+3H2
故答案为：N2+3H2
解析
解：（1）根据信息反应物是亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合物浓溶液，NaNO2+NH4Cl
故答案为：E；
（2）从题中信息可知，NH3和CuO生成Cu和N2 而空气和Cu生成CuO，故Cu和CuO可以循环使用，方法一使用有毒的亚硝酸钠，方法二和三避免使用有毒物质而造成污染，因此联合使用方法二和方法三的优点有：铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染），
故答案为：铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染）；
（3）加热条件下用NH3还原CuO得纯净的N2和活性铜粉，制取N2时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A为制取氨气的装置，该装置的特点是固体和液体反应不用加热制取气体，浓氨水逐滴加到生石灰中可以放出氨气，在A装置中所需要的试剂是浓氨水和生石灰，故答案为：浓氨水；生石灰；
①2NH3+3CuO
故答案为：碱石灰（或无水氯化钙）；无水硫酸铜；
②Cu2O+H2SO4（稀）=Cu+CuSO4+H2O红色固体与酸反应，如果溶液变蓝说明有氧化亚铜存在，
故答案为：取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色，即证明含Cu2O；
③体积为aLN2中的氮原子来自于氨气中的氮，氮原子的物质的量为
故答案为：
（4）工业上用氢气和氮气合成氨气N2+3H2
故答案为：N2+3H2
如图装置可用于（ ）
正确答案
解析
解：A．加热NaHCO3制CO2，需加热，且生成的二氧化碳能溶于水，所以不符合条件，故A错误；
B．加热NaCl固体与浓硫酸反应制HCl，1体积水中能溶解500体积的氯化氢，HCl易溶于水，所以不符合条件，故B错误；
C．用高锰酸钾加热制取O2，需加热，所以不符合条件，故C错误；
D．用铜与稀HNO3反应制NO无需加热，且一氧化氮不溶于水，所以符合条件，故D正确；
故选D．
在实验室里可按下如图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体可用水来吸收，则R是（ ）
正确答案
解析
解：该装置的收集装置是利用向下排空气法收集，则收集的气体密度小于空气密度，且和氧气不反应，尾气处理装置中用水吸收气体，说明该气体极易溶于水，
A．氨气的密度小于空气，常温下和氧气不反应，且具有溶于水，所以可以用水吸收尾气，故A正确；
B．SO2尾气须用碱性溶液吸收，SO2密度大于空气的密度，采用集气瓶收集时应长进短出，不符合图中装置要求，故B错误；
C．NO2能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥，故C错误；
D．HCl是极易溶于水的气体，须用倒扣的漏斗防倒吸，HCl的密度大于空气的密度，采用集气瓶收集时应长进短出，不符合图中装置要求，故D错误．
故选A．
正确答案
解析
解：A．氢气可用浓硫酸干燥，并能用排水法收集，故A正确；
B．氨气不能用浓硫酸干燥，也不能用排水法收集，故B错误；
C．铜与浓硫酸反应需要加热且生成的二氧化硫会与碱反应，二氧化硫还易溶于水，故C错误；
D．NO会与装置中空气反应且稀硝酸与铜反应较慢，为加快反应速率，需要加热，故D错误．
故选A．
正确答案
解析
解：A、浓硫酸和Na2SO3制取二氧化硫，浓氨水和CaO可制取氨气，二氧化硫和氨气反应生成（NH4）2SO3，故A正确；
B、浓硝酸和铜反应生成NO2，稀盐酸和Na2S反应生成H2S，NO2和H2S反应生成S，不能生成硫酸，故B错误；
C、稀盐酸和二氧化锰不反应，故C错误；
D、CH3CH2OH在浓硫酸催化下消去反应，反应装置需要加热，故D错误；
故选A．
（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是______．
（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）
①气体______，理由是______．
②气体______，理由是______．
③气体______，理由是______．
④气体______，理由是______．
正确答案
解：（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是NO，乙烯中收集的气体不纯，氯气中氯气和碱液反应，氨气能被洗气装置吸收，故答案为：NO；
（2）①乙醇和浓硫酸制取乙烯需要170℃，如果在140℃则会生成乙醚，该装置中没有温度计，导致无法控制反应温度，
故答案为：C2H4；装置中没有温度计，无法控制反应温度；
②加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，但氯气能和氢氧化钠溶液反应，所以得不到氯气，
故答案为：Cl2；生成的Cl2被C中的NaOH溶液吸收了；
③氯化铵和消石灰反应生成氨气，氨气极易溶于水，所以生成的氨气被C中的水吸收得不到氨气，
故答案为：NH3；生成的NH3被C中的H2O吸收了；
④铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以可以用水作洗液吸收被氧气氧化的二氧化氮，一氧化氮和五氧化二磷不反应，所以可以用五氧化二磷干燥．
故答案为：无；无．
解析
解：（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是NO，乙烯中收集的气体不纯，氯气中氯气和碱液反应，氨气能被洗气装置吸收，故答案为：NO；
（2）①乙醇和浓硫酸制取乙烯需要170℃，如果在140℃则会生成乙醚，该装置中没有温度计，导致无法控制反应温度，
故答案为：C2H4；装置中没有温度计，无法控制反应温度；
②加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，但氯气能和氢氧化钠溶液反应，所以得不到氯气，
故答案为：Cl2；生成的Cl2被C中的NaOH溶液吸收了；
③氯化铵和消石灰反应生成氨气，氨气极易溶于水，所以生成的氨气被C中的水吸收得不到氨气，
故答案为：NH3；生成的NH3被C中的H2O吸收了；
④铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以可以用水作洗液吸收被氧气氧化的二氧化氮，一氧化氮和五氧化二磷不反应，所以可以用五氧化二磷干燥．
故答案为：无；无．
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