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题型:简答题
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简答题

某化学兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置进行实验(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______(任写两种即可).

(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.将所得的氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象及结论如表所示:

请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?请说明理由:______

(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验.

①B中发生反应的化学方程式为______

②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______

正确答案

解:(1)该装置的最大特点是可以控制反应的发生和停止,药品一般是固体和液体在常温下能反应,实验室用锌和稀硫酸制取氢气,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,锌难溶于水,氢气难溶于水,当将装置中的导气管关闭后,生成的H2使装置中的气压增大,从而使固体和液体分离,使反应停止,所以能用图中的装置制取氢气;金属铜能稀硝酸在常温下发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,属于固体和液体混合反应不需要加热的反应,所以能用图中的装置制备,

故答案为:H2、NO;

(2)浓盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水生成盐酸,盐酸和品红溶液不反应,但氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,将氯气滴入品红溶液中溶液褪色,实验Ⅰ结论合理;氯气中含有氯化氢气体和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,氯气和水反应也生成盐酸,所以实验Ⅱ无法判断是哪部分的盐酸,所以不合理,

故答案为:实验Ⅰ结论合理,实验Ⅱ结论不合理,因为制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡,不能说明酸性是氯气和水反应生成的产物造成的;

(3)①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O.

故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;

②二氧化氮能和水反应,则烧杯内气体的压强会减小,小于外界大气压,烧杯中的溶液会倒流于试管丁,所以先关闭止水夹 ab,再打开止水夹 c,使烧杯中的水进入试管丁,

故答案为:ab;c;双手紧握(或微热)试管丁使试管中气体逸出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流到试管丁中.

解析

解:(1)该装置的最大特点是可以控制反应的发生和停止,药品一般是固体和液体在常温下能反应,实验室用锌和稀硫酸制取氢气,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,锌难溶于水,氢气难溶于水,当将装置中的导气管关闭后,生成的H2使装置中的气压增大,从而使固体和液体分离,使反应停止,所以能用图中的装置制取氢气;金属铜能稀硝酸在常温下发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,属于固体和液体混合反应不需要加热的反应,所以能用图中的装置制备,

故答案为:H2、NO;

(2)浓盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水生成盐酸,盐酸和品红溶液不反应,但氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,将氯气滴入品红溶液中溶液褪色,实验Ⅰ结论合理;氯气中含有氯化氢气体和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,氯气和水反应也生成盐酸,所以实验Ⅱ无法判断是哪部分的盐酸,所以不合理,

故答案为:实验Ⅰ结论合理,实验Ⅱ结论不合理,因为制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡,不能说明酸性是氯气和水反应生成的产物造成的;

(3)①铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O.

故答案为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O;

②二氧化氮能和水反应,则烧杯内气体的压强会减小,小于外界大气压,烧杯中的溶液会倒流于试管丁,所以先关闭止水夹 ab,再打开止水夹 c,使烧杯中的水进入试管丁,

故答案为:ab;c;双手紧握(或微热)试管丁使试管中气体逸出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流到试管丁中.

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题型: 单选题
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单选题

实验室中某些气体的制取、收集、尾气处理(或性质实验)装置如图所示,用此装置和下表中提供的物质完成相关实验,合理的选项是(  )

AA

BB

CC

DD

正确答案

C

解析

解:A、铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,不会获得一氧化氮,一氧化氮与氢氧化钠溶液不反应,也不能使用氢氧化钠溶液吸收多余的一氧化氮气体,故A错误;

B、二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热条件下进行,氯化氢容易挥发,必须使用饱和食盐水除去氯气中氯化氢;完全吸收装置应该使用防止倒吸装置,故B错误;

C、碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体,二氧化碳密度大于空气,使用向上排空气法收集;二氧化碳不污染大气,可以使用澄清石灰水检验二氧化碳是否收集满,故C正确;

D、氨气的密度比空气小,收集装置的导管应该改为短进长出,且氨气极易溶于水,应该使用防止倒吸装置,故D错误;

故选C.

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题型: 多选题
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多选题

如图所示的甲、乙两个装置中,胶头滴管中吸入某种液体,平底烧瓶中充入(或放入)另一种物质,挤压胶头滴管加入液体,一段时间后两装置中的气球都明显胀大(忽略液体体积对气球体积的影响).则滴管和烧瓶中所用试剂可能是(  )

AA

BB

CC

DD

正确答案

B,C

解析

解:A、甲中稀硫酸和铜片不反应,所以容器内气体压强不变,气球不变化;乙中二氧化碳部分溶于水,使容器内的压强小于大气压,所以气球变大,故A错误.

B、甲中双氧水在二氧化锰的催化下迅速反应生成氧气,使容器内压强大于大气压,所以气球变大;乙中二氧化碳极易溶于氢氧化钠溶液,导致容器内的压强小于大气压,所以气球变大,故B正确.

C、甲中稀硫酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,导致容器内压强大于大气压,所以气球变大;乙中二氧化硫极易溶于氢氧化钠溶液,导致容器内的压强小于大气压,所以气球变大,故C正确.

D、甲中氨气极易溶于水,导致容器内压强小于大气压,所以气球不会胀大;乙中硝酸银和HCl反应生成白色沉淀,导致容器内压强小于大气压,所以气球变大,故D错误.

故选BC.

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题型:简答题
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简答题

某实验小组利用如图所示装置完成有关实验.

(1)有关气体的制取、收集、尾气处理问题

①仪器a的名称:______,若装置I用于制取SO2,则反应的化学方程式为:______

装置Ⅲ可用于气体的吸收,若用于吸收Cl2,则IH中所盛放液体为______

A.水       B.浓硫酸  C.NaOH溶液    D.饱和NaCl溶液

②装置Ⅱ可以是收集装置也可以是洗气装置.若用来收集N0,请简述其操作方法:______

(2)比较碳、硅两种元素的非金属性强弱(a中装的盐酸、装置Ⅱ中装有Na2SiO3 溶液)

则装置Ⅱ中盛放的溶液为______.装置Ⅲ中反应的离子方程式为______

正确答案

解:(1)①仪器a为分液漏斗,实验室利用装置Ⅰ,浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成二氧化硫,化学方程式为H2SO4 (浓)+Na2SO3 =SO2 ↑+H2O+Na2SO4

A.氯气溶于水,但溶解度不是很大,故A错误;

B.浓硫酸与氯气不反应,不能吸收氯气,故B错误;

C.氯气和与饱和NaOH溶液反应而被吸收,故C正确; 

D.氯气难溶于饱和食盐水,故D错误;

故答案为:分液漏斗;H2SO4 (浓)+Na2SO3 =SO2 ↑+H2O+Na2SO4;C;

②由于一氧化氮能够与空气中的氧气反应生成二氧化氮,且一氧化氮不溶于水,所以只能采用排水法收集一氧化氮,若利用装置Ⅱ可收集NO,可以将广口瓶中装满水,一氧化氮从d管口进入即可,

故答案为:将广口瓶中装满水,一氧化氮从d管口进入;

(2)盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中混有HCl,可用饱和碳酸氢钠溶液除掉,因此则装置Ⅱ中盛放的溶液为饱和碳酸氢钠溶液,二氧化碳通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀,离子方程式为CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-

故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-

解析

解:(1)①仪器a为分液漏斗,实验室利用装置Ⅰ,浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成二氧化硫,化学方程式为H2SO4 (浓)+Na2SO3 =SO2 ↑+H2O+Na2SO4

A.氯气溶于水,但溶解度不是很大,故A错误;

B.浓硫酸与氯气不反应,不能吸收氯气,故B错误;

C.氯气和与饱和NaOH溶液反应而被吸收,故C正确; 

D.氯气难溶于饱和食盐水,故D错误;

故答案为:分液漏斗;H2SO4 (浓)+Na2SO3 =SO2 ↑+H2O+Na2SO4;C;

②由于一氧化氮能够与空气中的氧气反应生成二氧化氮,且一氧化氮不溶于水,所以只能采用排水法收集一氧化氮,若利用装置Ⅱ可收集NO,可以将广口瓶中装满水,一氧化氮从d管口进入即可,

故答案为:将广口瓶中装满水,一氧化氮从d管口进入;

(2)盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中混有HCl,可用饱和碳酸氢钠溶液除掉,因此则装置Ⅱ中盛放的溶液为饱和碳酸氢钠溶液,二氧化碳通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀,离子方程式为CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-

故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;CO2+H2O+SiO32-=H2SiO3↓+CO32-

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题型:简答题
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简答题

下表是实验室制备气体的有关内容:

(1)上述气体中,从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是______ (填气体的化学式);从反应原理看,明显不同于其它两种气体的是______ (填气体的化学式);从收集方法来看,只能用一种方法收集的是______ (填气体的化学式).

(2)根据表中所列实验原理,从图甲装置中选择合适的气体发生装置,将其选项填入表中相应编号的空格中.

(3)若用上述制备NH3的装置制备O2,则选择的试剂为______ (填化学式);若用上述制备O2的装置制备

NH3,则选择的试剂的名称为______

(4)若用排空气法收集Cl2,请画出气体收集装置图.

(5)有图乙所示无机物的转化关系,已知B和Y是上述三种气体中的两种.

a.当w为MnO2时,反应①不加热就能反应,反应④加热才能顺利进行,写出反应①的化学方程式.______

b.当w为KMnO2时,反应①加热才能进行,反应④不加热就能进行,写出反应④的离子方程式.______

(6)已知Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,现向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下Cl23.36L,充分反应后,测得溶液中Cl-与Br-的物质的量浓度相等(设通入Cl2前后溶液体积不变),则原FeBr2溶液中溶质的物质的量浓度为______

正确答案

解:(1)利用过氧化氢分解制氧气,利用氯化铵和氢氧化钙固体加热发生复分解反应制氨气,利用二氧化锰氧化浓盐酸制氯气,所以需要氧化剂的是制备氯气,其中氨气是碱性气体化合物,氧气是中性气体单质,氯气是氧化性气体单质;从反应原理看,明显不同于其他两种气体的是制备氨气利用的是复分解反应;氧气可以用排空气法和排水法收集,氯气可以用排饱和食盐水法和排空气法收集,氨气只能用向下排空气法收集,故答案为:Cl2;NH3;NH3

(2)过氧化氢分解制氧气不需要加热选择A,利用氯化铵和氢氧化钙固体加热发生复分解反应制氨气,选择D,利用二氧化锰氧化浓盐酸加热制氯气选择C,或用高锰酸钾和浓盐酸不加热反应制氯气,选择A;

故答案为:

(3)制备氨气采用固固加热法,可用KClO3和MnO2或KMnO4制备氧气,制备氧气是利用分液漏斗滴入液体到固体发生的反应,所以用来制备氨气可以利用浓氨水滴入固体氧化钙或氢氧化钠固体中发生反应制备,故答案为:KClO3和MnO2或KMnO4;浓氨水和固体氢氧化钠(或生石灰);

(4)用排空气法收集Cl2,氯气比空气重,用向上排气法收集,氯气有毒需要连接尾气吸收装置,装置图为:,故答案为:

(5)双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;

用高锰酸钾跟浓盐酸反应在室温下制氯气,在酸性条件下,MnO4-被还原成Mn2+,依据氧化还原反应电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平写出,

离子方程式为:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;2MnO4-+16H++10Cl-=Mn2++5Cl2↑+8H2O;

(6)还原性Fe2+>Br-,通入氯气先发生反应2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再发生反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,反应后溶液中Cl-和Br- 的物质的量浓度相等,说明氯气完全反应,Cl2的物质的量==0.15mol,若Br-没有反应,n(Br-)=0.3mol,则n(FeBr2)=0.15mol,0.15molFe2+只能消耗0.075mol的Cl2,故有部分Br-参加反应,

设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe2+)=x mol,n(Br-)=2x mol,未反应的n(Br-)=0.3 mol,参加反应的n(Br-)=(2x-0.3)mol,根据电子转移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2,解得x=0.2 mol,所以原FeBr2溶液的物质的量浓度为=2mol/L,故答案为:2mol/L.

解析

解:(1)利用过氧化氢分解制氧气,利用氯化铵和氢氧化钙固体加热发生复分解反应制氨气,利用二氧化锰氧化浓盐酸制氯气,所以需要氧化剂的是制备氯气,其中氨气是碱性气体化合物,氧气是中性气体单质,氯气是氧化性气体单质;从反应原理看,明显不同于其他两种气体的是制备氨气利用的是复分解反应;氧气可以用排空气法和排水法收集,氯气可以用排饱和食盐水法和排空气法收集,氨气只能用向下排空气法收集,故答案为:Cl2;NH3;NH3

(2)过氧化氢分解制氧气不需要加热选择A,利用氯化铵和氢氧化钙固体加热发生复分解反应制氨气,选择D,利用二氧化锰氧化浓盐酸加热制氯气选择C,或用高锰酸钾和浓盐酸不加热反应制氯气,选择A;

故答案为:

(3)制备氨气采用固固加热法,可用KClO3和MnO2或KMnO4制备氧气,制备氧气是利用分液漏斗滴入液体到固体发生的反应,所以用来制备氨气可以利用浓氨水滴入固体氧化钙或氢氧化钠固体中发生反应制备,故答案为:KClO3和MnO2或KMnO4;浓氨水和固体氢氧化钠(或生石灰);

(4)用排空气法收集Cl2,氯气比空气重,用向上排气法收集,氯气有毒需要连接尾气吸收装置,装置图为:,故答案为:

(5)双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;

用高锰酸钾跟浓盐酸反应在室温下制氯气,在酸性条件下,MnO4-被还原成Mn2+,依据氧化还原反应电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平写出,

离子方程式为:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;2MnO4-+16H++10Cl-=Mn2++5Cl2↑+8H2O;

(6)还原性Fe2+>Br-,通入氯气先发生反应2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再发生反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,反应后溶液中Cl-和Br- 的物质的量浓度相等,说明氯气完全反应,Cl2的物质的量==0.15mol,若Br-没有反应,n(Br-)=0.3mol,则n(FeBr2)=0.15mol,0.15molFe2+只能消耗0.075mol的Cl2,故有部分Br-参加反应,

设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe2+)=x mol,n(Br-)=2x mol,未反应的n(Br-)=0.3 mol,参加反应的n(Br-)=(2x-0.3)mol,根据电子转移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2,解得x=0.2 mol,所以原FeBr2溶液的物质的量浓度为=2mol/L,故答案为:2mol/L.

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题型:简答题
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简答题

查找资料发现,N2制取有下列不同方案:

a方案:加热条件下NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉

b方案:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得

c方案:将空气缓慢地通过灼热的铜粉制得较纯的N2

现实验室有供选择的如下几种仪器来制取N2

(1)若按a方案制N2时,需要的氨气用生石灰和浓氨水作原料制取,则宜采用上述仪器中的______(填A、B、C…下同)作NH3的发生器,要制取并收集N2,还须选用到的仪器是______

(2)写出b方案中反应的化学方程式______

(3)若按c方案制取N2,则氮气中一定混有何种杂质气体______

(4)上述制N2的三个方案中,a、c方案结合使用越来越受到人们的关注,这种方法与b方案相比,其优越性在于______

正确答案

解:(1)浓氨水易挥发,CaO固体与水反应放出大量的热,导致温度升高,使得氨气在水中的溶解度进一步减少,以气体的形式逸出,制得氨气,题中所给的装置,适用于制备气体的发生装置的是E,发生的化学反应为:NH3•H2O+CaO═Ca(OH)2+NH3↑,氨气中混有水蒸气,故可用碱石灰干燥,选用D装置,氨气和氧化铜在A装置中反应,反应方程式为:2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O,按方案a制取N2中会含有未反应的氨气,因此,还需要用试剂吸收氨气,由于氨气是一种碱性气体,所以用浓硫酸来吸收氮气中的氨气,选用C装置,

故答案为:E;ACD;

(2)b方案的目的也是制取氮气,加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液生成氮气、氯化钠和水,化学方程式为:NH4Cl+NaNO2═N2↑+2H2O+NaCl,

故答案为:NH4Cl+NaNO2═N2↑+2H2O+NaCl;

(3)空气的主要成分为氮气和氧气,还含有少量的稀有气体等,c方案中,氧气被灼热的铜粉消耗掉,得到的氮气中混有稀有气体等杂质,

故答案为:稀有气体;

(4)从制备过程看,方案a和b能得到纯净的氮气,本方案中产生有毒物质NaNO2,而方案c制取的氮气中混有稀有气体、二氧化碳、水蒸气等物质,

故方案3氮气纯度最差;方案a和c反应原理简单,原料来源多,铜和氧化铜可以循环利用;

故答案为:铜与氧化铜可循环使用,避开有毒的NaNO2

解析

解:(1)浓氨水易挥发,CaO固体与水反应放出大量的热,导致温度升高,使得氨气在水中的溶解度进一步减少,以气体的形式逸出,制得氨气,题中所给的装置,适用于制备气体的发生装置的是E,发生的化学反应为:NH3•H2O+CaO═Ca(OH)2+NH3↑,氨气中混有水蒸气,故可用碱石灰干燥,选用D装置,氨气和氧化铜在A装置中反应,反应方程式为:2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O,按方案a制取N2中会含有未反应的氨气,因此,还需要用试剂吸收氨气,由于氨气是一种碱性气体,所以用浓硫酸来吸收氮气中的氨气,选用C装置,

故答案为:E;ACD;

(2)b方案的目的也是制取氮气,加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液生成氮气、氯化钠和水,化学方程式为:NH4Cl+NaNO2═N2↑+2H2O+NaCl,

故答案为:NH4Cl+NaNO2═N2↑+2H2O+NaCl;

(3)空气的主要成分为氮气和氧气,还含有少量的稀有气体等,c方案中,氧气被灼热的铜粉消耗掉,得到的氮气中混有稀有气体等杂质,

故答案为:稀有气体;

(4)从制备过程看,方案a和b能得到纯净的氮气,本方案中产生有毒物质NaNO2,而方案c制取的氮气中混有稀有气体、二氧化碳、水蒸气等物质,

故方案3氮气纯度最差;方案a和c反应原理简单,原料来源多,铜和氧化铜可以循环利用;

故答案为:铜与氧化铜可循环使用,避开有毒的NaNO2

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题型:简答题
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简答题

某化学实验小组同学利用下列装置制备干燥氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去).请回答:

(1)实验室制备氨气的化学方程式为______

(2)收集氨气时,请你选择氨气的进气口______(填“a”或“b”).

(3)若观察到装置②中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是______

(4)在常温下将氨气和氯气同时通入装置③混合即发生反应,生成某单质气体并产生白烟.试写出反应的化学方程式______;若从装置③中间导管处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止污染环境可将尾气通过盛有______的洗气瓶.

正确答案

解:(1)氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气、水和氯化钙.

故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O.

(2)氨气的密度小于空气的密度,所以要采用向下排空气法收集氨气,即a 为进气口,b为出气口.

故答案为:a.

(3)氨气极易溶于水,形成较大压强差,所以能形成喷泉;氨气溶于水生成氨水,氨水电离出自由移动的氢氧根离子,所以溶液呈碱性,加入酚酞后溶液呈红色.

故答案为:极易溶于水,与水反应生成碱.

(4)氨气和氯气反应生成单质氮气和白烟,白烟是氯化铵固体,

氯气能和水反应生成酸,酸和碱能发生中和反应,所以可用氢氧化钠溶液吸收氯气.

故答案为:8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl;  氢氧化钠溶液

解析

解:(1)氯化铵和氢氧化钙反应生成氨气、水和氯化钙.

故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O.

(2)氨气的密度小于空气的密度,所以要采用向下排空气法收集氨气,即a 为进气口,b为出气口.

故答案为:a.

(3)氨气极易溶于水,形成较大压强差,所以能形成喷泉;氨气溶于水生成氨水,氨水电离出自由移动的氢氧根离子,所以溶液呈碱性,加入酚酞后溶液呈红色.

故答案为:极易溶于水,与水反应生成碱.

(4)氨气和氯气反应生成单质氮气和白烟,白烟是氯化铵固体,

氯气能和水反应生成酸,酸和碱能发生中和反应,所以可用氢氧化钠溶液吸收氯气.

故答案为:8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl;  氢氧化钠溶液

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题型:简答题
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简答题

如图1为某套实验装置示意图,其中加热装置和部分药品等已经省略(装置①和装置②为气体发生装置).

(1)甲同学利用如图1所示装置(在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶)制备NO2并验证其性质.装置①用于实验室制备NH3,用装置②制备过量O2.A装置中相应药品在催化加热时发生反应的化学方程式是______.B处冰水冷却的U型管中有红棕色气体生成且越接近U型管底部颜色越浅,请解释原因______

(2)乙同学利用此套装置合成SO3,B处冰水冷却的U型管中的固体出现.C中若盛放K2Cr2O7溶液,则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是______(生成物中Cr以Cr3+形式存在);现欲制得纯净干燥的SO3,若C中盛放NaOH溶液,则此装置中存在明显不足,应如何改进______(从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换,并用简要文字说明)

(3)丙同学采用图3所示装置拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率(装置①、装置②分别制NO和NH3),将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦.

请回答:装置⑦的作用可能是______;若进入装置⑤的NO共2688mL(已折算为标准状况,下同),氨气过量,最后收集到标准状况下2016mL N2,则NO的转化率是______(能正确表达出计算过程即可)

正确答案

解:(1)氨气和氧气发生催化氧化反应,氨气中-3价的氮被氧气氧化成-2价的一氧化氮中的氮,反应化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O;生成的一氧化氮易被氧气氧化,反应方程式为2NO+O2=2NO2,二氧化氮为红棕色,二氧化氮会转化为无色的四氧化二氮,反应方程式为2NO2(红棕)⇌N2O4(无色),该反应的正反应为放热反应,根据平衡移动的原理,U型管底部的温度降低,上述平衡向右移动,NO2浓度降低,颜色变浅;

故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O;因为2NO+O2=2NO2,2NO2(红棕)⇌N2O4(无色),正反应是放热反应,U型管底部的温度降低,上述平衡向右移动,NO2浓度降低,颜色变浅;

(2)K2Cr2O7中的铬为+6价具有强氧化性,二氧化硫中的硫为+4价的硫具有还原性,发生氧化还原反应,+6铬变为产物中的+3价铬,二氧化硫中+4价的硫变为产物中+6价的硫,反应方程式为Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O,欲制得纯净干燥的SO3,需用浓硫酸干燥需选e,不能选f,然后用m收集,将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f,

故答案为:Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O;将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f;

(3)一氧化氮与二价铁形成配位键,溶液中淡绿色的二价铁变成棕色的一氧化氮配合物,反应为FeSO4+NO=Fe(NO)SO4,根据反应6NO+4NH3═5N2+6H2O计算,在一定条件下气体的体积之比等于物质的量之比,

         6NO+4NH3═5N2+6H2O

         6mol       5mol

         V       2016ml

V=,则NO的转化率为×100%=90%,

故答案为:吸收未反应的NO;×100=90%;

解析

解:(1)氨气和氧气发生催化氧化反应,氨气中-3价的氮被氧气氧化成-2价的一氧化氮中的氮,反应化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O;生成的一氧化氮易被氧气氧化,反应方程式为2NO+O2=2NO2,二氧化氮为红棕色,二氧化氮会转化为无色的四氧化二氮,反应方程式为2NO2(红棕)⇌N2O4(无色),该反应的正反应为放热反应,根据平衡移动的原理,U型管底部的温度降低,上述平衡向右移动,NO2浓度降低,颜色变浅;

故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O;因为2NO+O2=2NO2,2NO2(红棕)⇌N2O4(无色),正反应是放热反应,U型管底部的温度降低,上述平衡向右移动,NO2浓度降低,颜色变浅;

(2)K2Cr2O7中的铬为+6价具有强氧化性,二氧化硫中的硫为+4价的硫具有还原性,发生氧化还原反应,+6铬变为产物中的+3价铬,二氧化硫中+4价的硫变为产物中+6价的硫,反应方程式为Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O,欲制得纯净干燥的SO3,需用浓硫酸干燥需选e,不能选f,然后用m收集,将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f,

故答案为:Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O;将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f;

(3)一氧化氮与二价铁形成配位键,溶液中淡绿色的二价铁变成棕色的一氧化氮配合物,反应为FeSO4+NO=Fe(NO)SO4,根据反应6NO+4NH3═5N2+6H2O计算,在一定条件下气体的体积之比等于物质的量之比,

         6NO+4NH3═5N2+6H2O

         6mol       5mol

         V       2016ml

V=,则NO的转化率为×100%=90%,

故答案为:吸收未反应的NO;×100=90%;

1
题型: 单选题
|
单选题

如图装置,用于实验室发生、干燥和收集气体.(尾气处理装置已略去)能利用这套装置进行的实验是(  )

A电石与食盐水制C2H2

B块状大理石与稀硫酸制CO2

C铜屑和浓硝酸制NO2

D二氧化锰与浓盐酸制Cl2

正确答案

B

解析

解:A.电石和水反应生成乙炔,具有还原性,不能用浓硫酸干燥,故A错误;

B.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B正确;

C.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C错误;

D.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D错误.

故选B.

1
题型: 单选题
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单选题

实验室某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置).用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(  )

AA

BB

CC

DD

正确答案

C

解析

解:A.氨气的密度比空气小,不能使用向上排空气法,故A错误;

B.铜与稀硝酸反应需要加热,且产生的气体为NO,不能用水吸收,故B错误;

C.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,所以吸收时要防倒吸,故C正确;

D.制取氯气需要加热,氯气的密度比空气大,能使用向上排空气法,氯气用澄清石灰水溶液吸收时不需要防倒吸,故D错误;

故选C.

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