(18分)甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程:
實(shí)驗(yàn)中,先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣,再連接洗氣瓶和氣體收集裝 置,立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后,黑色氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置,D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。
甲小組測(cè)得:反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量m1 g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m2g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1L。乙小組測(cè)得:洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量為m4g、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V2L。請(qǐng)回答下列問題:
(1)檢查A裝置氣密性的操作是____________________________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氨氣的操作和現(xiàn)象是____________________________________。
(3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備制備原理填寫在下表的空格中。
| 實(shí)驗(yàn)裝置 | 實(shí)驗(yàn)藥品 | 制備原理 |
甲小組 | A | 氫氧化鈣、硫酸銨 | 反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________ |
乙小組 | _____ | 濃氨水、氫氧化鈉 | 用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用:_______ |
(1)連接導(dǎo)管,將導(dǎo)管插入水中,加熱試管,導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生;停止加熱,導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱
(2)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近導(dǎo)管口,試紙變藍(lán)(或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導(dǎo)管口,產(chǎn)生白煙)
(3)(NH4)2SO4+Ca(OH)2△2NH3↑+2H2O+CaSO4;B;氫氧化鈉溶于水后放熱使氨氣溶解度降低,增加OH-濃度,使NH3+H2ONH3·H2OOH-+NH4+向逆反應(yīng)方向移動(dòng),加快氨氣逸出。
(4)5V1:7(m1-m2)
(5)洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水,還吸收了未反應(yīng)的氨氣,從而使計(jì)算的氫的量偏高;堿石灰(或無水硫酸銅、氫氧化鈉、氧化鈣等)
解析試題分析:(1)檢查A裝置氣密性一般是依據(jù)壓強(qiáng)變化檢驗(yàn),具體操作方法是連接導(dǎo)管,將導(dǎo)管插入水中,用手緊握試管,導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生;松開手后,導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱。
(2)氨氣是堿性氣體,據(jù)此可以檢驗(yàn),即用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近導(dǎo)管口,試紙變藍(lán)(或蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近導(dǎo)管口,產(chǎn)生白煙)。
(3)①氫氧化鈣與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鈣、氨氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4+Ca(OH)2△2NH3↑+2H2O+CaSO4 。濃氨水是液體,氫氧化鈉是固體,為使氨氣逸出,采用加熱降低氨氣的溶解度,故選B裝置。由于氫氧化鈉固體溶于水后放熱使氨氣溶解度降低,同時(shí)增加溶液中OH-濃度,使NH3+H2ONH3·H2OOH-+NH4+向逆反應(yīng)方向移動(dòng),從而加快氨氣逸出。
(4)反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為m1g、氧化銅反應(yīng)后轉(zhuǎn)化成的銅的質(zhì)量為m2g,則氧化銅中氧元素的質(zhì)量為m1-m2,生成的水中氧元素的質(zhì)量等于氧化銅氧元素的質(zhì)量,則生成的水中氧原子的個(gè)數(shù)為 ,水中氫原子個(gè)數(shù)是氧原子個(gè)數(shù)的兩倍,因此氫原子個(gè)數(shù)為×2,生成的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V1L,則氮?dú)庵械拥膫(gè)數(shù)為 ,因此氮?dú)湓觽(gè)數(shù)比為:×2=5V1:7(m1-m2);
(5)乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比小于理論值,其原因是洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水,還吸收了未反應(yīng)的氨氣,從而使計(jì)算的氫的量偏高. 因此在洗氣瓶D前的位置應(yīng)增加了一個(gè)裝有堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等)的實(shí)驗(yàn)儀器只吸收水,減小誤差。
考點(diǎn):考查氨氣制備、物質(zhì)分子組成測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氨化鐵是常見的水處理劑,無水晶易升華。工業(yè)上制備無水的的一種工藝如圖所示:
(1)加入吸收塔的吸收劑X應(yīng)是 (填字母編號(hào))。
a.NaOH溶液 b.飽和食鹽水 c.FeCl2溶液 d.淀粉KI溶液
(2)取0.5mL飽和FeCl3溶液滴入50mL沸水中,得紅褐色氫氧化鐵膠體,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ,膠體粒子的直徑一般不超過 。
(3)實(shí)驗(yàn)室中從FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶體的過程中,需先加入 且保持過量,然后進(jìn)行的操作依次為 、冷卻結(jié)晶、過濾。
(4)將H2S氣體通入FeCl3溶液中會(huì)出現(xiàn)渾濁,則其反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)鐵鉻氯化還原液流電池是一種低成本的儲(chǔ)能電池,電池結(jié)構(gòu)如圖所示(電極材料為石墨),工作原理為:Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+,則電池放電時(shí),Cl-將移向 極(填“正”或“負(fù)”);充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
37. 步驟③的實(shí)驗(yàn)操作名稱是_____________;步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質(zhì)碘和回收苯,該步驟的實(shí)驗(yàn)操作名稱是_____________。
38. 步驟④需加入的試劑是________,反應(yīng)的離子方程式是____________________。
39. 步驟⑤中,某學(xué)生選擇用苯來提取碘,理由是_______________________________,
_________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
暗紫色化合物A具有綠色、高電壓和高能量的特點(diǎn),近年來引起了電化學(xué)界的高度重視。在常溫和干燥的條件下,化合物A可以穩(wěn)定的存在,但它在水溶液中不穩(wěn)定,一段時(shí)間后轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀,同時(shí)產(chǎn)生一種氣體單質(zhì)。某興趣小組的同學(xué)對(duì)化合物A進(jìn)行組成分析,確定A中僅含有O、K、Fe三種元素。取3.96g化合物A的粉末溶于水,滴加足量的稀硫酸,向反應(yīng)后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反應(yīng)。過濾,將洗滌后的沉淀充分灼燒,得到紅棕色固體粉末1.60g;將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽10.44g。
(1)化合物A的化學(xué)式為 ;化合物A與H2O反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)化合物A還可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑。原因是 。
(3)化合物A的制備還可通過氧化法,試寫出在KOH存在條件下用次氯酸鉀氧化氫氧化鐵制備A的化學(xué)方程式 。
(4)目前,人們針對(duì)化合物A的穩(wěn)定性進(jìn)行了大量的探索,并取得了一定的進(jìn)展。下列物質(zhì)中有可能提高化合物A水溶液穩(wěn)定性的是
A.亞硫酸鈉 | B.KOH | C.醋酸 | D.Fe(NO3)3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(15分)硫酸亞鐵銨又稱莫爾鹽,是淺綠色晶體。它在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,是常用的Fe2+試劑。某實(shí)驗(yàn)小組利用工業(yè)廢鐵屑制取莫爾鹽,并測(cè)定其純度。
已知:①
②莫爾鹽在乙醇溶劑中難溶。
Ⅰ.莫爾鹽的制取
試分析:
(1)步驟2中加熱方式 (填“直接加熱”﹑“水浴加熱”或“沙浴”);必須在鐵屑少量剩余時(shí),進(jìn)行熱過濾,其原因是 。
(2)步驟3中包含的實(shí)驗(yàn)操作名稱 。
(3)產(chǎn)品莫爾鹽最后用 洗滌(填字母編號(hào))。
a.蒸餾水 b.乙醇 c.濾液
Ⅱ.為測(cè)定硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O晶體純度,某學(xué)生取m g硫酸亞鐵銨樣品配制成500 mL溶液,根據(jù)物質(zhì)組成,甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)回答:
(甲)方案一:取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液分三次進(jìn)行滴定。
(乙)方案二:取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
(1)若實(shí)驗(yàn)操作都正確,但方案一的測(cè)定結(jié)果總是小于方案二,其可能原因?yàn)?u>
,驗(yàn)證推測(cè)的方法為: 。
(丙)方案三:(通過NH4+測(cè)定)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖如下所示。取20.00 mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。
(2)①裝置 (填“甲”或“乙”)較為合理,判斷理由是 。量氣管中最佳試劑是 (填字母編號(hào)。如選“乙”則填此空,如選“甲”此空可不填)。
a.水 b.飽和NaHCO3溶液 c.CCl4
②若測(cè)得NH3的體積為V L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該硫酸亞鐵銨晶體的純度為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某興趣小組為探究氮的化合物的性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,A為氣體發(fā)生裝置。
按上圖連接好各儀器,檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的無色氣體通過后面裝置。片刻后可觀察到F中銅片慢慢溶解。請(qǐng)回答下列問題:
(1)A制備氣A中所用試劑,從下列固體物質(zhì)中選。孩貼H4HCO3、②NH4Cl、③Ca(OH)2)相對(duì)應(yīng)的裝置可以是________(填字母)。
(2)寫出題干裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________,C處加熱片刻后撤去酒精燈,鉑絲仍保持紅熱,原因是________________________________________。
(3)銅片完全溶解后,發(fā)現(xiàn)F裝置中溶液呈綠色,加水稀釋后呈藍(lán)色,有同學(xué)得出兩種結(jié)論:①濃Cu(NO3)2溶液呈綠色,稀Cu(NO3)2溶液呈藍(lán)色;②Cu(NO3)2溶液呈藍(lán)色,呈綠色是由于溶液溶解過量的NO2,試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證哪一種結(jié)論正確______________________________________________________________。
(4)該興趣小組同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,利用裝置Ⅰ、Ⅱ制取氣體,請(qǐng)回答下列問題:
①甲同學(xué)認(rèn)為:利用裝置Ⅱ可以收集H2、NH3等氣體,但不能收集O2和NO,理由是______________________________________________。
②乙同學(xué)認(rèn)為:利用裝置Ⅱ作簡(jiǎn)易改進(jìn)(不改變儀器裝置),可收集NO、O2,改進(jìn)的方法是__________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
【選修2-化學(xué)與技術(shù)】(15分)
“爛版液”是制印刷鋅板時(shí),用稀硝酸腐蝕鋅板后得到的“廢液”(含有少量的Cl-、Fe3+),某化學(xué)興趣小組擬用“爛版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的過程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一種無色晶體,水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能與堿反應(yīng),得到的產(chǎn)物具有兩性。
(1)“爛版液”中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學(xué)式),若稀硝酸腐蝕鋅板產(chǎn)生的氣體為N2O,寫出稀硝酸腐蝕鋅板反應(yīng)的主要化學(xué)方程式______________________。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_________________________________。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是___________________________________________。
(4)操作③中加熱、煮沸的目的是___________。此步驟操作的理論依據(jù)是_______________。
(5)操作④保持pH=2的目的是_______。此步驟操作中所用的主要儀器是_____ ______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
以廢鐵屑為原料制備FeCl3溶液,用作印刷電路銅板腐蝕劑,并對(duì)溶液B進(jìn)行電解處理的實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)試劑a應(yīng)選用 (填寫名稱);
(2)步驟I用到的主要玻璃儀器有漏斗、 (填寫儀器名稱);
(3)寫出步驟Ⅱ中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
(4)實(shí)驗(yàn)室制取氣體E的離子方程式是 ,欲對(duì)氣體E進(jìn)行干燥和吸收,需選用下列裝置中的 (填寫序號(hào));
(5)如何用化學(xué)方法檢驗(yàn)氣體E? 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
主要用于煤礦井下急救。某興趣小組擬選用如下裝置制備超氧化鉀(部分夾持儀器已略去)。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)請(qǐng)選擇必要的裝置,按氣流方向的連接順序?yàn)開____________(填儀器接口的字母)。
(2)請(qǐng)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置,完成下列實(shí)驗(yàn)步驟:①_____________________;②裝入藥品,打開分液漏斗活塞;③持續(xù)通入氣體一段時(shí)間后,點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行反應(yīng);④反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞;⑤拆除裝置,取出產(chǎn)物。
(3)數(shù)據(jù)記錄如下:
根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算可得實(shí)驗(yàn)式KOx,則x=____________________。
(4)超氧化鉀可吸收二氧化碳,并生成氧氣,因此可以作為飛船、潛艇等密閉系統(tǒng)的氧氣再生劑。寫出超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________。與過氧化鈉相比,其優(yōu)點(diǎn)是______________________________。
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