- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生．如图所示就是一个“化学多米诺实验”，其中A～F装置中分别盛放的物质为：A、稀硫酸；B、锌粒；C、某溶液；D、CaCO3固体；E、滴有紫色石蕊试液的蒸馏水；F、足量的澄清石灰水
请回答下列问题：
（1）反应开始后，若E中出现红色，F中有白色沉淀生成，则C中的物质可能是______（填名称）．
（2）写出下列装置中发生反应的离子方程式及反应类型：
装置D中：______ 反应类型：______
装置F中：______ 反应类型：______
（3）如图所示的B～F装置中，发生了氧化还原反应的是______（填装置编号）．
正确答案
稀盐酸或稀硝酸
CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑
复分解反应
CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O
复分解反应
B
解析
解：（1）反应开始后，若E中出现红色，说明有酸性气体生成；F中有白色沉淀生成，因为D中是碳酸钙固体，F中是澄清石灰水，所以该气体只能是二氧化碳，稀盐酸和稀硝酸都可和碳酸钙反应生成二氧化碳，所以C中的物质可能是稀盐酸或稀硝酸，
故答案为：稀盐酸或稀硝酸；
（2）碳酸钙和酸反应生成钙离子、水和二氧化碳，所以离子方程式为：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的离子方程式为CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O，两个反应都属于复分解反应，
故答案为：CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；复分解反应；CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O；复分解反应；
（3）根据反应中元素的化合价是否变化判断，B、D、F中发生的化学反应分别为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2、CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑、CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O，所以只有B属于氧化还原反应，
故答案为：B．
（1）写出带有标号①的仪器的名称______
（2）若用气体发生装置A来制取O2（使用MnO2作催化剂的情况），其反应的化学方程式为：______
（请标出电子转移方向与数目）；若用气体发生装置B来制取O23.36L（标准状况），转移电子的数目是______．选择的收集装置是______（填序号）．
正确答案
解：（1）图中①是长颈漏斗，长颈漏斗方便加液体药品，
故答案为：长颈漏斗；
（2）若用气体发生装置A来制取O2（使用MnO2作催化剂的情况），所以是氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式是2KClO3
故答案为：
解析
解：（1）图中①是长颈漏斗，长颈漏斗方便加液体药品，
故答案为：长颈漏斗；
（2）若用气体发生装置A来制取O2（使用MnO2作催化剂的情况），所以是氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式是2KClO3
故答案为：
下面是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图（根据需要可在其中加入液体或固体）．
请回答下列问题：
（1）能用作干燥氨气的装置有______（填字母）；
（2）既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有______（填字母）；
（3）在氯气和铁反应实验中，能添加在制氯气和反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有______（填字母）；
（4）能用于乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验装置有______（填字母）．
正确答案
D、E
B
A
A
解析
解：（1）氨气为碱性气体，常用碱性干燥剂碱石灰固体干燥，而碱石灰只能填装在D、E中，
故答案为：D、E；
（2）氯气既可用向上排空气法收集可用A，也可用排饱和食盐水收集用B，一氧化氮易与氧气反应2NO+O2=2NO2，一氧化氮密度与空气密度相当，所以只能用排水法收集，所以既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置只能用B，
故答案为：B；
（3）除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置应为洗气瓶，A用作洗气瓶，装有饱和食盐水，长管进短管出，
故答案为：A；
（4）乙烯与溴水反应CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，A装置具有双孔橡皮塞，可用作乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验装置，乙烯从长导管进入，瓶中装有溴水，
故答案为：A；
实验室常用饱和NaNO2和NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气．反应式为：
NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O↑+Q，实验装置如下图示，试回答：
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是______．
（2）B部分的作用是______．干燥管内装有______，作用是______．
（3）加热前必须进行一个操作步聚是：______；加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原因是：______．
（4）收集N2前必须进行的步聚是：______；收集N2最适宜的方法是______．
正确答案
解：（1）装置中A部分中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接导管能使烧瓶与分液漏斗中压强保持一致，分液漏斗的液柱差使NaNO2饱和溶液易于滴下，
故答案为：使NaNO2饱和溶液容易滴下；
（2）B中装有冰盐，利用热交换，可起到冷凝水蒸气的作用，干燥管内装有固体干燥剂，可用碱石灰进行干燥，作用是吸收氮气中未被冷凝的水蒸气，
故答案为：冷凝；碱石灰；吸收水蒸气；
（3）该反应为制取氮气的反应，所以需装置不漏气，实验前需检查装置的气密性，方法是关闭分液漏斗下端活塞并将导管连接长导管后置于水中，用酒精灯微热圆底烧瓶，若导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯后导管内有一段水柱，则装置气密性好；反之，则装置气密性不好，NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O↑+Q，+Q说明该反应为放热反应，所以加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，
故答案为：检查装置气密性；该反应为放热反应；
（4）制取纯净的氮气，不能混有其它气体，装置内有残留的空气，所以需排尽装置内空气，收集干燥的氮气用排空气法收集，
故答案为：排尽装置内空气；用排气法收集在气球或塑料袋中；
解析
解：（1）装置中A部分中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接导管能使烧瓶与分液漏斗中压强保持一致，分液漏斗的液柱差使NaNO2饱和溶液易于滴下，
故答案为：使NaNO2饱和溶液容易滴下；
（2）B中装有冰盐，利用热交换，可起到冷凝水蒸气的作用，干燥管内装有固体干燥剂，可用碱石灰进行干燥，作用是吸收氮气中未被冷凝的水蒸气，
故答案为：冷凝；碱石灰；吸收水蒸气；
（3）该反应为制取氮气的反应，所以需装置不漏气，实验前需检查装置的气密性，方法是关闭分液漏斗下端活塞并将导管连接长导管后置于水中，用酒精灯微热圆底烧瓶，若导管口有气泡冒出，撤掉酒精灯后导管内有一段水柱，则装置气密性好；反之，则装置气密性不好，NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O↑+Q，+Q说明该反应为放热反应，所以加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，
故答案为：检查装置气密性；该反应为放热反应；
（4）制取纯净的氮气，不能混有其它气体，装置内有残留的空气，所以需排尽装置内空气，收集干燥的氮气用排空气法收集，
故答案为：排尽装置内空气；用排气法收集在气球或塑料袋中；
下列是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置．若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为（ ）
正确答案
解析
解：用H2O2制O2的反应原理为2H2O2
故选C．
已知①实验室制取H2S的原理是：FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑；根据图中A～D的实验装置和试剂进行实验，回答下列问题：
（1）装置A是由双孔塞、玻璃导管及______和______（填仪器名称）组装起来的．
（2）请你组装一套制取SO2气体的装置，并证明SO2既有氧化性，又有还原性．
①按实验装置把各导管口连接起来，正确的顺序是a、______、______、______、f、______；
②C装置中的溶液是______，反应后该溶液变为无色，说明SO2具有还原性；
③D容器内壁出现______现象，说明了SO2具有氧化性；
（3）D旁的烧杯盛放的NaOH溶液的作用是______．
正确答案
解：（1）装置A是由双孔塞、玻璃导管及分液漏斗、圆底烧瓶组装起来的，
故答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；
（2）①FeS不溶解于水，而Na2SO3可溶于水，所以制取H2S的装置用B，而制SO2的装置为A；为了证明SO2的氧化性，应该在D装置的锥形瓶中混合两气体；为了证明其还原性，可以C试剂瓶中注放氧化剂，例如酸性KMnO4溶液或溴水等；很明显D装置中的碱溶液起到尾气吸收的作用，所以装置连接顺序为adcefb，
故答案为：d；c；e；b（或adcfeb）
②装置C的作用为检验二氧化硫的还原性，可以加入具有氧化性且能够有明显现象的试剂，如酸性高锰酸钾溶液、溴水等，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液（或溴水）；
③装置D的作用是证明二氧化硫具有氧化性，二氧化硫能够与硫化氢发生氧化还原反应生成单质硫，装置D内壁有淡黄色固体生成，
故答案为：内壁出现淡黄色固体；
（4）硫化氢和二氧化硫都有毒，会污染大气，不能直接排放，需要使用尾气吸收装置，所以D旁的烧杯盛放的NaOH溶液的作用为吸收过量的SO2或H2S，防止污染空气，
故答案为：吸收过量的SO2或H2S，防止污染空气．
解析
解：（1）装置A是由双孔塞、玻璃导管及分液漏斗、圆底烧瓶组装起来的，
故答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；
（2）①FeS不溶解于水，而Na2SO3可溶于水，所以制取H2S的装置用B，而制SO2的装置为A；为了证明SO2的氧化性，应该在D装置的锥形瓶中混合两气体；为了证明其还原性，可以C试剂瓶中注放氧化剂，例如酸性KMnO4溶液或溴水等；很明显D装置中的碱溶液起到尾气吸收的作用，所以装置连接顺序为adcefb，
故答案为：d；c；e；b（或adcfeb）
②装置C的作用为检验二氧化硫的还原性，可以加入具有氧化性且能够有明显现象的试剂，如酸性高锰酸钾溶液、溴水等，
故答案为：酸性高锰酸钾溶液（或溴水）；
③装置D的作用是证明二氧化硫具有氧化性，二氧化硫能够与硫化氢发生氧化还原反应生成单质硫，装置D内壁有淡黄色固体生成，
故答案为：内壁出现淡黄色固体；
（4）硫化氢和二氧化硫都有毒，会污染大气，不能直接排放，需要使用尾气吸收装置，所以D旁的烧杯盛放的NaOH溶液的作用为吸收过量的SO2或H2S，防止污染空气，
故答案为：吸收过量的SO2或H2S，防止污染空气．
下面是某课外活动小组在实验室模拟沼气池发酵制取沼气，收集较纯净的甲烷并测定产生甲烷体积的实验．如图，甲瓶是产生沼气的发酵瓶，将堆沤过的牛、马粪按比例均匀拌人沼气菌种，放进发酵瓶甲内并加满水；乙瓶中充满水；丙瓶内盛有X溶液；丁为量筒．
（1）按实验要求，将四个装置a～f各个导管口连接起来，其正确的顺序是a→______→______→______→______→______（填接口序号）．
（2）丙瓶内盛有的X溶液为______（填序号）．
A．浓氨水 B．NaOH溶液 C．CuSO4溶液 D．盐酸
（3）若要验证CH4中含有H2S气体，要在甲装置后增加一个洗气瓶装置，该装置中的试剂可能是______（填序号）．
A．浓氨水 B．NaOH溶液 C．CuSO4溶液 D．盐酸
（4）若取1molCH4作与Cl2 反应的实验，待甲烷充分反应后测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2 为______mol．
正确答案
解：（1）从题目所给实验装置可知，甲装置产生甲烷，甲烷中混有CO2、H2S等酸性杂质气体，可用碱液除杂（长进短出），然后用装置乙排水（短进长出）、量水，利用量筒中水的体积计算甲烷的体积，因此按实验要求，将四个装置a～f各个导管口连接起来，其正确的顺序是a→d→e→c→b→f，
故答案为：d；e；c；b；f；
（2）丙瓶内盛有的X溶液为碱性溶液，浓氨水易挥发出氨气，因此该溶液为NaOH溶液，故选B；
（3）要验证CH4中含有H2S气体，选取的试剂与甲烷不反应，但能和H2S反应，并有明显的现象，浓氨水和NaOH溶液能和H2S反应，但没有明显现象，盐酸和H2S不反应，CuSO4溶液和H2S反应生成CuS沉淀，故选C；
（4）1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，所以每种取代物的物质的量是0.25mol，甲烷和氯气的取代反应中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等，所以生成0.25mol一氯甲烷需要氯气0.25mol氯气，生成0.25mol二氯甲烷需要氯气0.5mol，生成0.25mol三氯甲烷需要氯气0.75mol氯气，生成0.25mol四氯化碳需要氯气1mol，所以总共消耗氯气的物质的量=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1mol=2.5mol，
故答案为：2.5．
解析
解：（1）从题目所给实验装置可知，甲装置产生甲烷，甲烷中混有CO2、H2S等酸性杂质气体，可用碱液除杂（长进短出），然后用装置乙排水（短进长出）、量水，利用量筒中水的体积计算甲烷的体积，因此按实验要求，将四个装置a～f各个导管口连接起来，其正确的顺序是a→d→e→c→b→f，
故答案为：d；e；c；b；f；
（2）丙瓶内盛有的X溶液为碱性溶液，浓氨水易挥发出氨气，因此该溶液为NaOH溶液，故选B；
（3）要验证CH4中含有H2S气体，选取的试剂与甲烷不反应，但能和H2S反应，并有明显的现象，浓氨水和NaOH溶液能和H2S反应，但没有明显现象，盐酸和H2S不反应，CuSO4溶液和H2S反应生成CuS沉淀，故选C；
（4）1mol甲烷完全与氯气发生取代反应，若生成相同物质的量的四种取代物，所以每种取代物的物质的量是0.25mol，甲烷和氯气的取代反应中，被取代的氢原子的物质的量与氯气的物质的量相等，所以生成0.25mol一氯甲烷需要氯气0.25mol氯气，生成0.25mol二氯甲烷需要氯气0.5mol，生成0.25mol三氯甲烷需要氯气0.75mol氯气，生成0.25mol四氯化碳需要氯气1mol，所以总共消耗氯气的物质的量=0.25mol+0.5mol+0.75mol+1mol=2.5mol，
故答案为：2.5．
实验室用KClO3和MnO2来制取O2，要进行以下操作：①向试管中加入药品；②加热试管；③检查装置的气密性；④用带有导管的橡皮塞塞紧试管；⑤将装置固定在铁架台上；⑥将导管口伸入水槽里装满水的倒立的集气瓶中．其中正确的操作顺序是（ ）
正确答案
解析
解：根据实验室制取氧气的装置操作步骤：应先连接装置，所以选④用带有导管的橡皮塞塞紧试管；装置不能漏气所以选③检查装置的气密性；需加药品所以选①向试管中加入药品；根据酒精灯外焰的高度确定试管的高度，所以选⑤将装置固定在铁架台上；需加热反应，反应一段时间排出空气所以选②加热试管；用排水法收集所以选⑥将导管口伸入水槽里装满水的倒立的集气瓶中；所以正确的顺序为④③①⑤②⑥，
故选C．
用H2C2O4•2H2O滴加浓H2SO4制备CO，通入灼热的铁的氧化物粉末中，做炼铁实验．但此法制备的CO中含有其他气体，必须除去．现有下列装置：
根据题目要求，回答下列问题：
（1）写出H2C2O4•2H2O在浓硫酸催化作用下制备CO的化学方程式．______；
（2）用a～h表示连接顺序，正确顺序为：
a→______→______→______→______→______→______→______→i
（3）用A～F正确表示下面实验操作的先后顺序：______．
A．点燃甲装置的酒精灯，打开分液漏斗，调节浓硫酸的滴速．
B．点燃乙装置中的酒精灯，加热氧化铁．
C．检查整套装置的气密性．
D．将导管口i处的尾气验纯后，点燃加以处理．
E．待乙装置玻璃管内的Fe2O3完全变黑时，熄灭乙装置中的酒精灯．
F．关好甲装置中分液漏斗的开关后，再熄灭该装置中的酒精灯．
（4）空洗气瓶的作用是______
（5）假设乙中所装为铁氧化物的混合物，可能是FeO、Fe2O3、Fe3O4的任意组合，现取a克混合物充分反应后，质量减轻了8a/29克，通过计算确定该混合物中三种氧化物的物质的量的关系为______．
正确答案
解：（1）草酸晶体在浓硫酸作催化剂、加热的条件下，发生分解反应，根据碳元素的化合价变化可知，除生成一氧化碳外还有二氧化碳生成，反应方程式为
H2C2O4•2H2O
故答案为：H2C2O4•2H2O
（2）得到纯净干燥的一氧化碳应先除去二氧化碳后干燥，除去二氧化碳要防止溶液倒吸，所以装置的连接顺序为a接d；e 接g；f 接c； b 接h，
故答案为：d e g f c b h；
（3）制备气体要先检验装置的气密性，然后加料制备CO并用CO排尽装置难度空气，CO有毒，污染空气，验纯后，点燃处理，再进行用CO炼铁实验，使用结束，为防止铁被氧化，冷却后，停止通CO．所以操作步骤顺序为CADBEF，故答案为：CADBEF；
（4）除去二氧化碳要防止溶液倒吸，进入乙装置的气体应干燥，所以空洗气瓶的作用是防倒吸，
故答案为：防倒吸；
（5）ag铁氧化物的混合物所含铁原子的质量为（a-
所以混合物中n（Fe）：n（O）=
由于Fe3O4中铁原子与氧原子的个数比为3：4，只要FeO与Fe2O3保证混合铁原子与氧原子的个数比为3：4，即可，与Fe3O4任意含量无关，
令n（FeO）为x，n（Fe2O3）为y，所以有（x+2y）：（x+3y）=3：4，即x：y=1：1，
且满足三者质量之和为ag，即72n（FeO）+160n（Fe2O3）+232n（Fe3O4）=a
故答案为：n（FeO）：n（Fe2O3）=1：1，n（Fe3O4）≥0；72n（FeO）+160n（Fe2O3）+232n（Fe3O4）=a．
解析
解：（1）草酸晶体在浓硫酸作催化剂、加热的条件下，发生分解反应，根据碳元素的化合价变化可知，除生成一氧化碳外还有二氧化碳生成，反应方程式为
H2C2O4•2H2O
故答案为：H2C2O4•2H2O
（2）得到纯净干燥的一氧化碳应先除去二氧化碳后干燥，除去二氧化碳要防止溶液倒吸，所以装置的连接顺序为a接d；e 接g；f 接c； b 接h，
故答案为：d e g f c b h；
（3）制备气体要先检验装置的气密性，然后加料制备CO并用CO排尽装置难度空气，CO有毒，污染空气，验纯后，点燃处理，再进行用CO炼铁实验，使用结束，为防止铁被氧化，冷却后，停止通CO．所以操作步骤顺序为CADBEF，故答案为：CADBEF；
（4）除去二氧化碳要防止溶液倒吸，进入乙装置的气体应干燥，所以空洗气瓶的作用是防倒吸，
故答案为：防倒吸；
（5）ag铁氧化物的混合物所含铁原子的质量为（a-
所以混合物中n（Fe）：n（O）=
由于Fe3O4中铁原子与氧原子的个数比为3：4，只要FeO与Fe2O3保证混合铁原子与氧原子的个数比为3：4，即可，与Fe3O4任意含量无关，
令n（FeO）为x，n（Fe2O3）为y，所以有（x+2y）：（x+3y）=3：4，即x：y=1：1，
且满足三者质量之和为ag，即72n（FeO）+160n（Fe2O3）+232n（Fe3O4）=a
故答案为：n（FeO）：n（Fe2O3）=1：1，n（Fe3O4）≥0；72n（FeO）+160n（Fe2O3）+232n（Fe3O4）=a．
实验室制取下列气体的方法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．实验室中用二氧化锰和浓盐酸加热来制取氯气，原理是：MnO2+4HCl
B．二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集，实验室通常用稀盐酸与大理石（或石灰石）反应制取二氧化碳，CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；稀硫酸和石灰石反应，生成硫酸钙，微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，阻碍反应进一步进行，故B错误；
C．氨气的密度比空气小，可用向下排空气法收集，实验室用氯化铵和熟石灰反应制取氨气，即碱与盐反应生成新碱和新盐，化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2
D．铜粉加入浓硝酸中4HNO3（浓）+Cu=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水法收集，故D错误；
故选C．
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