【題目】氮化鈣(Ca3N2)時一種重要的化學(xué)試劑,通常條件下為棕色易水解的固體。某小組在實驗室制備氮化鈣并測定其純度,設(shè)計如下實驗
Ⅰ.氮化鈣的制備。
(1)加熱條件下,鈣和氮氣制備氮化鈣的反應(yīng)方程式為______。
(2)鈣和氮氣制備氮化鈣的裝置如下(夾持裝置略去):
上述裝置合理的連接順序為______(按氣流方向,用接口字母表示,裝置不重復(fù)使用)。
(3)按連接好的裝置進行實驗。
①實驗步驟如下:檢查裝置氣密性、加入藥品:______ (請按正確順序填入下列步驟的字母標(biāo)號)。
a.點燃裝置C處酒精燈,反應(yīng)一段時間
b.打開分液漏斗活塞
c.點燃裝置A處酒精燈
d.熄滅裝置A處酒精燈
e.熄滅裝置C處酒精燈
f.關(guān)閉分液漏斗活塞
②裝置B的作用為______。
③裝置C的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象為______
(4)設(shè)計實驗證明Ca3N2中混有鈣單質(zhì):______
Ⅱ.測定氮化鈣純度
ⅰ稱取4.0g反應(yīng)后的固體,加入足量水,將生成的氣體全部蒸出并通入100.00mL 1.00mol/L的鹽酸中,充分反應(yīng)后,將所得溶液稀釋到200.00mL;
ii.取20.00mL稀釋后的溶液,用0.2mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的鹽酸,到終點時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00mL。
(5)所取固體中氮化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。
【答案】3Ca+N2Ca3N2 i→gh→ab→ef→jk→d cbaefd 防止外界空氣進入裝置C使Ca3N2變質(zhì) 銀白色金屬逐漸變?yōu)樽厣?/span> 取C中反應(yīng)后固體少量于試管中,加足量稀鹽酸(或水),將生成氣體通過堿石灰(或濃硫酸),通入灼熱的CuO,黑色固體變紅,則Ca3N2中混有鈣單質(zhì) 92.5%
【解析】
由于氮化鈣易水解,所以用干燥的氮氣與鈣反應(yīng)制備氮化鈣;根據(jù)題給裝置和試劑,本題利用空氣提供反應(yīng)所需氮氣,由于鈣能與空氣中的氧氣、水蒸氣等反應(yīng),所以要先除去空氣中的氧氣、水蒸氣等;同時為防止氮化鈣水解,實驗中要防止外界水蒸氣進入裝置中;據(jù)此分析作答。
Ⅰ.(1)加熱時,氮氣與鈣反應(yīng)生成氮化鈣,反應(yīng)方程式為3Ca+N2Ca3N2,
故答案為:3Ca+N2Ca3N2;
(2)根據(jù)題給裝置和試劑,本題利用空氣提供反應(yīng)所需氮氣,由于鈣能與空氣中的氧氣、水蒸氣等反應(yīng),所以通過D裝置除空氣中的水蒸氣和酸性氣體,用A裝置中灼熱的鐵粉除空氣中的氧氣;在C裝置中氮氣與Ca反應(yīng)生成氮化鈣,由于氮化鈣易水解,B裝置中用濃硫酸防止空氣中水蒸氣進入C中的硬質(zhì)玻璃管中;C與B之間的F裝置防止倒吸;按氣流方向的連接順序是:i→gh→ab→ef→jk→d,
故答案為:i→gh→ab→ef→jk→d;
(3)①實驗開始檢查裝置氣密性、加入藥品,先點燃裝置A處酒精燈(以保證與Ca反應(yīng)的氣體只有氮氣)、打開分液漏斗活塞、點燃裝置C處酒精燈,反應(yīng)一段時間、熄滅裝置C處酒精燈、關(guān)閉分液漏斗活塞,最后熄滅裝置A處酒精燈,即可制得氮化鈣,則操作順序為cbaefd,
故答案為:cbaefd;
②裝置B中盛裝的濃硫酸能吸收水蒸氣,防止外界空氣進入裝置C使Ca3N2變質(zhì),
故答案為:防止外界空氣進入裝置C使Ca3N2變質(zhì);
③裝置C中氮氣和鈣在加熱條件下生成氮化鈣,可觀察到的現(xiàn)象為銀白色金屬逐漸變?yōu)樽厣?/span>
故答案為:銀白色金屬逐漸變?yōu)樽厣?/span>
(4)Ca、Ca3N2都能與鹽酸(或水)反應(yīng),鹽酸(或水)與Ca反應(yīng)生成的H2能使黑色的CuO變紅,而氮化鈣與鹽酸(或足量水)反應(yīng)沒有氣體產(chǎn)生,則證明Ca3N2中混有鈣單質(zhì)的實驗步驟為:取C中反應(yīng)后固體少量于試管中,加足量稀鹽酸(或水),將生成氣體用堿石灰干燥后通入灼熱的CuO,黑色固體變紅,則Ca3N2中混有鈣單質(zhì)。
故答案為:取C中反應(yīng)后固體少量于試管中,加足量稀鹽酸(或水),將生成氣體通過堿石灰(或濃硫酸),通入灼熱的CuO,黑色固體變紅,則Ca3N2中混有鈣單質(zhì);
Ⅱ.(5)剩余的鹽酸量為×0.2mol/L×0.025L=0.05mol,故與NH3反應(yīng)的鹽酸為0.1L×1mo/L-0.05mol=0.05mol,根據(jù)氮元素守恒:Ca3N2~2NH3~2HCl,則n(Ca3N2)=0.025mol,則氮化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=92.5%,
故答案為:92.5%。
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【題目】已知:正四面體形分子E和直線形分子G反應(yīng),生成四面體形分子L和直線形分子M(組成E分子的元素的原子序數(shù)均小于10,組成G分子的元素為第三周期元素)。下列判斷中正確的是( )
A. 常溫常壓下,L是一種液態(tài)有機物
B. E的二溴代物只有兩種結(jié)構(gòu)
C. G具有強氧化性和漂白性
D. 上述反應(yīng)的類型是取代反應(yīng)
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【題目】下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是
A. NaNa2ONa2CO3
B. AlAl2O3Al(OH)3
C. Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3
D. Na2CO3(aq)NaHCO3CO2
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【題目】以鉻鐵礦(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)為原料制備二草酸鉻鉀的實驗步驟如圖:
回答下列問題:
(1)“熔融”的裝置如圖,坩堝W的材質(zhì)可以是________(填“鐵”“陶瓷”或“玻璃”);FeO·Cr2O3與KClO3及Na2CO3發(fā)生反應(yīng),生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化學(xué)方程式為_______________。
(2)熔融后的固體中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl等,步驟①的具體步驟為水浸,過濾,調(diào)pH為7~8,加熱煮沸半小時,趁熱過濾。第一次過濾濾渣中的主要成分為________,“調(diào)pH為7~8,加熱煮沸半小時”的目的是__________。
(3)步驟②需加入酸,則加入稀硫酸時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
(4)步驟④包含的具體操作有____,經(jīng)干燥得到K2Cr2O7晶體。(有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示)
(5)步驟⑤需往兩種固體混合物中加入一滴水及少量酒精研磨,所用的硅酸鹽質(zhì)儀器的名稱是________。
(6)采用熱重分析法測定K[Cr(C2O4)2]·nH2O樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)目,將樣品加熱到80℃時,失掉全部結(jié)晶水,失重16.8%。K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶體中n=____。
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【題目】鐵元素是重要的金屬元素,鐵及其化合物在日常生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛,研究鐵及其化合物的應(yīng)用意義重大。
(1)所含鐵元素具有氧化性也有還原性的物質(zhì)是_________。
a.鐵單質(zhì) b.氯化亞鐵 c.鐵紅 d.Fe3O4
(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種微粒:Fe(OH)3、C1O-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式:____ Fe(OH)3+___ ClO-+_______=____FeO42-+____Cl-+______
(3)電子工業(yè)上用氯化鐵腐蝕銅箔,制造印刷電路板,并從使用過的腐蝕廢液(含有FeCl2、CuCl2、FeCl3)中回收銅,并獲得氯化鐵晶體,其工藝流程如下:回答下列問題:
①反應(yīng)①的化學(xué)方程式:_______________;
②從反應(yīng)①和②可以判斷出Fe2+、Cu2+、Fe3+的氧化性從強到弱順序為:____________;
③操作I用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和___________;
④濾液X、Z中都有同一種溶質(zhì),它們轉(zhuǎn)化為溶液W的離子方程式為:___________________。
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【題目】(1)將pH=l的鹽酸平均分成2份,l份加適量水,另1份加入與該鹽酸物質(zhì)的量濃度相同的適量NaOH溶液后,pH都升高了1,則加入的水與NaOH溶液的體積比為____。
(2)在100℃下,將pH=3的硫酸溶液和pH=10的NaOH溶液混合,若要使混合后溶液的pH=7,則硫酸溶液和NaOH溶液的體積比約為___
(3)在250C時,有pH為a的鹽酸和pH為b的NaOH溶液,取Va L該鹽酸,同該NaOH溶液中和,需Vb LNaOH溶液。填空:
①若a + b = 14,則Va∶Vb = __(填數(shù)字)。
②若a + b = 13,則Va∶Vb = ___(填數(shù)字)。
③若a + b >14,則Va∶Vb = ___(填表達式)。
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【題目】用中和滴定法測定某燒堿樣品的純度.有以下步驟:
(1)配制待測液:用5.00g含有少量雜質(zhì)(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))的固體燒堿樣品配制1000mL溶液,除燒杯、膠頭滴管、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有 ______ 。
(2)滴定:
①盛裝0.1000molL-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)該使用 ______ 式滴定管,滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為: ______ 。
②有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下:
測定序號 | 待測溶液的體積/mL | 所耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積/mL | |
滴定前 | 滴定后 | ||
1 | 20.00 | 0.50 | 20.78 |
2 | 20.00 | 1.20 | 21.32 |
3 | 20.00 | 0.80 | 23.20 |
(3)計算:燒堿樣品的純度是 ______ 。
(4)誤差分析(選填“偏高”“偏低”或“無影響”):
①用蒸餾水沖洗錐形瓶,則會使測定結(jié)果 ______ ;
②讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視,則會使測定結(jié)果 ______ 。
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【題目】根據(jù)所學(xué)知識,回答下列問題:
(1)將12.5g CuSO4·5H2O溶于水中形成1L溶液,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_________mol·L-1
(2)氫原子的物質(zhì)的量相等四種氣體HCl、H2、NH3、CH4,在同溫同壓下,此四種氣體體積之比V(HCl):V(H2):V(NH3):V(CH4)=______________。
(3)配制100mL 1.00 mol·L-1H2SO4溶液,需要用量筒量取濃硫酸(密度為1.84g·cm-3,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%)的體積為_____________mL。
(4)反應(yīng)2K2S+ K2SO3+3H2SO4=3S↓+3 K2SO4+3H2O中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______,若反應(yīng)生成0.6molS,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為____________mol。
(5)現(xiàn)有下列5種物質(zhì):①CO2 ②Mg ③鹽酸 ④NaCl ⑤Na2CO3。上述物質(zhì)屬于電解質(zhì)的有_____________(填序號)。
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【題目】已知A是一種不溶于水的固體非金屬氧化物,根據(jù)圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答:
(1)A是______,B是_____,D是_____。
(2)寫化學(xué)方程式:
①_________;
⑤_________。
(3)寫離子方程式:
②__________;
③________;
④________。
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