第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列各组物质充分反应后,只能得到一种气体(不考虑水蒸气)的是
A.木炭和浓硫酸共热 B.足量的铜跟一定量的浓硝酸反应
C.Na与稀硫酸反应 D.汽油在汽车发动机中燃烧后排出的气体
2.能在空气中稳定保存的物质是( )
A.亚硫酸 B.亚硫酸钠 C.硒化氢水溶液 D.硫黄
3.利用下列各组中物质间的反应制备和收集少量气体,能采用如图实验装置的是
A.浓氨水与固体氢氧化钠 B.浓硫酸与铜片
C.稀硝酸与铜片 D.浓硝酸与铜片
4.下列说法正确的是
A.CO、NO、都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
B.用砂纸打磨过的铝条遇到98%浓硫酸钝化,可用铝槽车储运浓硫酸
C.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应可直接得到高纯度的硅
D.等物质的量的、同时通入品红溶液中,漂白性增强
5.根据氨气溶于水的喷泉实验,以下说法不正确的是
A.该实验证明氨气极易溶于水
B.烧瓶中充满氯气,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
D.红色喷泉说明氨水显碱性
6.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A.受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B.具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
C.具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.吸收产生,可用作呼吸面具中的供氧剂
7.不能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硫 B.碳 C.铁 D.钠
8.下列叙述正确的是 ( )
A.将SO2通入Ba(NO3)2溶液中,产生沉淀,此沉淀是BaSO3
B.氯水久置后,漂白性和酸性均增强
C.向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀,再加入过量NaHSO4溶液,沉淀溶解
D.在Fe(OH)3 胶体中加入稀盐酸,可观察到红褐色胶体变为棕黄色溶液
9.下列实验操作完全正确的是
编号 实验 操作
A 证明SO2有漂白性 将SO2气体通入紫色石蕊试液中,观察溶液是否褪色
B 配480mL0.1mol/L的CuSO4溶液 准确称取8.0g胆矾晶体,放入到500mL的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容
C 除去FeCl3溶液中混有的FeCl2 向溶液中通入过量氯水,然后加热煮沸就得到了纯净的FeCl3溶液
D 检验Br-的存在 在溶液中先加入氯水再加入CCl4,振荡、静置,观察下层溶液显橙红色
A.A B.B C.C D.D
10.价类二维图是学习元素化合物的工具,a~g分别表示氮元素的不同价态所对应的物质,其关系如图所示。下列说法正确的是
A.f属于强电解质
B.g受热分解一定能得到a
C.b常温下可转化为c从而实现氮的固定
D.可用湿润的红色石蕊试纸检验a
11.下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.将通入溶液中 B.将通入溶液中
C.将通入溶液中 D.将通入已酸化的溶液中
12.已知0.1 mol某单质与足量的硫在一定条件下充分反应后质量增加了1.6 g,则该单质可能是( )
A.钙 B.铜
C.铁 D.铝
二、非选择题(共10题)
13.下列各过程主要表现了浓硫酸的以下哪些性质?请将答案的字母分别填在横线上。
A.酸性 B.强氧化性 C.脱水性 D.吸水性
(1)蔗糖遇浓硫酸变黑___________;
(2)用Cu和浓硫酸在加热条件下制SO2气体___________;
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、氯化氢和二氧化硫等气体___________;
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸___________;
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末___________;
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢等气体___________;
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑___________。
14.I.NH3与NO2是常见的氮的化合物,研究它们的综合利用有重要意义。
(1)汽车尾气中含有污染性气体NO2,NO2产生的环境问题有_______(填一种)。
(2)热电厂通常用NH3消除燃煤烟气中产生的NO2,写出该反应的化学方程式________________。
(3)氨气与氯化氢气体混合的现象是________________,该反应的实际应用为________________________。(填一种)
(4)若将少量氨气与过量氯气混合,则生成一种酸性气体和另一种化合物A,A中所有原子均满足8电子稳定结构,试写出A的化学式________,A在一定条件下能与水反应,并可用于饮用水的消毒,试写出A与水反应的化学方程式________________________。
15.现有Fe、Cu组成的合金,其总物质的量为amol,Cu的物质的量分数为x;研成粉末后,全部投入含bmolHNO3的稀溶液中,微热使其充分反应,且硝酸的还原产物只有NO,试回答下列问题:
(1)若剩余的残渣只有Cu,则溶液中含有的金属离子为(写出所有可能情况)_______
(2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,求b的取值范围(用含a、x的式子表示)_______
(3)当x=0.5,且溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量相等时,在标准状况下共产生672mL气体,求a、b的值_______
16.为了将混有、的固体提纯,并制得纯净的溶液,某同学设计如图所示实验方案:
(1)操作①为_______,若要从最终所得溶液获得晶体,应采用________的方法。
(2)操作②~④加入试剂的顺序可以为_________________。
(3)如何判断已除尽,简述实验操作_____________。
(4)该同学设计的实验方案______(填“严密”或“不严密”),理由是__________。
17.氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。
(1)形成酸雨的原理之一如下图所示:
回答下列问题:
①酸雨的_______(填“”“”或“”)。
②D物质的化学式为_______。
③反应②的化学方程式为_______。
(2)在一定条件下氨气可用来将氮的氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_______,反应中氧化剂是_______,还原剂是_______。
(3)氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:
现有某溶液能完全吸收由和组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为_______。
②若所得溶液中c():c()=1:9,则原混合气体中和的物质的量之比_______。
③用含n和m的代数式表示所得溶液中和的物质的量浓度之比c():c()=____。
18.请回答下列问题:
(1)在一定条件下氨气可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。试写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_______,反应中氧化剂是_______,还原剂是_____。
(2)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下: 、。现有某NaOH溶液,能完全吸收由和组成的大气污染物。
①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为______。
②若所得溶液中,则原混合气体中和NO的物质的量之比 _______。
19.在200 mL某混合溶液中,HNO3和H2SO4物质的量浓度分别为0.1 mol/L和0.1 mol/L,向该混合溶液中加入1.92 g铜粉,加热充分反应。
(1)写出该反应的离子方程式:_______。
(2)计算所得气体NO的物质的量为_______。
20.为探究铜与浓硫酸的反应,甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置,将足量铜和10mL18mol L-1`的浓硫酸共热,直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是①__;②__。
(2)甲同学依据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余,其理论依据是__。
(3)乙同学在实验结束后拆除图2装置时,在不打开橡胶塞的情况下,为使装置中的残留气体完全被吸收,应采取的操作是__。
(4)为测定铜与H2SO4停止反应时剩余H2SO4的浓度,甲同学进行了如下实验:将反应产生的气体(不含水蒸气)缓慢通过预先称量过的盛有__的干燥管,反应结束后再次称量,干燥管质量增加mg。则反应后的溶液中H2SO4的物质的量浓度为__。
21.研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按下图高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。
(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有_____(填分子式)。
(2)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体氧化铁。
(3)装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中存在_____(填氧化性或还原性)气体_____(填分子式)。
(4)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另-物质三氧化硫,写出硫酸亚铁分解的化学方程式____。
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量一分解温度的关系如图,根据图中有关数据,可计算出FeSO4·xH2O中的x=_____。(写出计算过程)
22.氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体、难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和氨气通入CCl4中进行制备,反应原理为2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) △H<0,回答下列问题:
(1)仪器①的名称为_____,装置己中盛放的试剂为_____。
(2)简述检验装置乙气密性的操作_____。
(3)氨气的发生装置可以选择上图中的_____,制取氨气的化学方程式为_____。
(4)预制备产品,选择上图中必要的装置,其连接顺序为:发生装置→_____→FG←_____←KJ←_____(按气流方向,用大写字母表示)。
(5)为了提高氨基甲酸铵的产率.对三颈瓶采取的控温方法是_____,反应结束后,从反应后的混合物中分离出产品的实验操作是_____,戊中气球的作用是_____。
(6)氨基甲酸铵容易变质生成碳酸氢铵,现取长期存放的样品19.550g,用足量石灰水处理后,使样品中碳元素完全转化为碳酸钙,通过系列操作得纯净碳酸钙25.000g,则该样品的纯度为_____%。(计算结果保留三位有效数字;有关物质的相对式量:氨基甲酸铵78、碳酸氢铵79、碳酸钙100) 。
参考答案:
1.C
A.木炭和浓硫酸共热生成CO2和SO2两种气体,A不符合题意;
B.足量的铜跟一定量的浓硝酸反应,硝酸浓度大时生成NO2,变稀后生成NO,B不符合题意;
C.Na与稀硫酸反应只生成氢气一种气体,C符合题意;
D.汽车尾气中除了碳氧化物还有氮氧化物等气体,D不符合题意;
综上所述答案为C。
2.D
A、亚硫酸具有还性,极易被氧化成硫酸,不能在空气中稳定保存,选项A错误;
B、亚硫酸钠具有还性,极易被氧化成硫酸钠,不能在空气中稳定保存,选项B错误;
C、硒化氢具有还性,极易被氧化成硒,不能在空气中稳定保存,选项C错误;
D、硫黄较稳定,常温下在空气中不易被氧化,能在空气中稳定保存,选项D正确;
答案选D。
3.C
A.浓氨水与固体氢氧化钠混合可制备NH3,但NH3极易溶于水,不能用排水法收集,A错误;
B.浓硫酸与铜片加热生成SO2,装置没有加热的仪器,且SO2溶于水,不能用排水法收集,B错误;
C.稀硝酸与铜片反应生成NO,可以用排水法收集,C正确;
D.浓硝酸与铜片反应生成NO2,NO2与水反应生成NO,因此不能用排水法收集,D错误;
故选C。
4.B
A.NO遇O2常温即发生反应生成NO2,描述错误,不符题意;
B.铝、铁单质常温遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化,表面形成致密氧化膜,阻止金属与酸进一步反应,故可用于浓硫酸、浓硝酸的盛装,描述正确,符合题意;
C.该步反应制得的是粗硅,其中含有未反应完全的SiO2及反应副产物SiC,描述错误,不符题意;
D.,氯气与SO2在水中反应生成两种无漂白性的强酸,描述错误,不符题意;
综上,本题选B。
5.C
A.氨气极易溶于水能形成喷泉,因此氨气溶于水的喷泉实验可证明氨气极易溶于水,A正确;
B.氯气能和氢氧化钠溶液反应,因此烧瓶中充满氯气,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉,B正确;
C.烧杯中换成其他液体也可能形成喷泉,例如盐酸溶液等,C错误;
D.氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子,溶液显碱性,因此红色喷泉说明氨水显碱性,D正确;
答案选C。
6.D
A.用于制胃酸中和剂,是因为碳酸氢钠能与元素反应生成氯化钠、二氧化碳、水,故不选A;
B.用于自来水的杀菌消毒,是因为具有氧化性,故不选B;
C.用于纸浆漂白,是因为具有漂白性,故不选C;
D.吸收生成碳酸钠和,所以可用作呼吸面具中的供氧剂,故D正确;
选D。
7.C
A.硫二氧化硫亚硫酸亚硫酸钠,能实现,A与题意不符;
B.碳二氧化碳碳酸碳酸钠或碳酸氢钠,能实现,B与题意不符;
C.铁四氧化三铁不反应,不能实现,C符合题意;
D.钠过氧化钠氢氧化钠氯化钠,能实现,D与题意不符;
答案为C。
8.C
A.SO2通入Ba(NO3)2溶液中,发生氧化还原反应,生成BaSO4沉淀,故A错误;
B.新制氯水久置后为盐酸溶液,所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强,故B错误;
C.AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀为氢氧化铝,氢氧化铝可溶于强酸性溶液,则再加入过量NaHSO4溶液,沉淀溶解,故C正确;
D.Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸,先发生聚沉,后发生复分解反应,可观察到先生成红褐色沉淀,后溶液变为棕黄色,故D错误;
故选C。
9.D
A.将SO2气体通入紫色石蕊试液中,溶液变为红色,可说明二氧化硫为酸性氧化物,不能说明其漂白性,故A错误;
B.没有480mL的容量瓶,需要配制500mL0.1 mol/L的CuSO4溶液,需要胆矾的质量c×V×M=0.1mol/L×0.5L×250g/mol=12.5g,放入烧杯中溶解,然后用玻璃棒引流转移到容量瓶中,不能在容量瓶中直接溶解,故B错误;
C.除去FeC13溶液中混有的FeC12,加入氯水后不需要加热煮沸,加热会促进铁离子的水解生成胶体,故C错误;
D.检验溴离子,加入氯水置换出单质溴,然后加入CCl4,振荡、静置,观察下层溶液显橙红色即可,故D正确;
故选:D。
10.D
由图可知,a为-3价的氢化物,即NH3,b为N2,c为+2价的氧化物,即NO,d为+4价的氧化物,即NO2或N2O4,e为+5价的含氧酸,即HNO3,f为-3价的碱,即NH3 H2O,g为-3价的盐,即铵盐,据此分析作答。
A.根据分析可知,f为NH3 H2O,属于弱碱,故A错误;
B.铵盐受热分解不一定得到a,可能得到氮的氧化物,如硝酸铵在不同温度的分解,故B错误;
C.根据分析可知,b为N2,c为NO,b在放电条件下可转化为c从而实现氮的固定,故C错误;
D.根据分析可知,a为NH3,可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,故D正确;
故选:D。
11.B
A.NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸,将亚铁盐氧化为铁盐,溶液颜色由浅绿色变为黄色,现象明显,A错误;
B.因CO2和CaCl2不反应,无明显现象,B正确;
C.NH3通入溶液中转化为氨水,与AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀,现象明显,C错误;
D.SO2通入酸化的硝酸钡中,硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,则亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,该反应生成硫酸钡沉淀,现象明显,D错误;
故选B。
12.B
根据金属和硫发生反应的方程式来判断回答。
单质与足量硫的反应属于化合反应,因此质量增加1.6g都是S的质量,则S的物质的量为=0.05mol,参与反应的单质与S物质的量之比为0.1mol:0.05mol=2:1,
A.发生的反应为:Ca+S=CaS,Ca与S物质的量之比为1:1,不符合题意;
B.发生的反应为:2Cu+SCu2S,Cu与S物质的量之比为2:1,符合题意;
C.发生的反应为:Fe+SFeS,Fe与S物质的量之比为1:1,不符合题意;
D.发生的反应为:2Al+3SAl2S3,Al与S物质的量之比为2:3,不符合题意;
故选B。
13.(1)C
(2)AB
(3)D
(4)B
(5)D
(6)B
(7)AC
(1)蔗糖遇浓硫酸变黑,是浓硫酸脱水性的体现,将氢氧元素按水的形式脱去,生成碳单质,故选C。
(2)用Cu和浓硫酸在加热条件下制SO2气体同时生成硫酸铜,是其强氧化性和酸性的体现,故选AB;
(3)浓硫酸具有吸水性,是一种常见的酸性液体干燥剂,干燥氢气、氧气、氯气、氯化氢和二氧化硫等气体,故选D;
(4)常温下铁或铝遇强氧化性浓硫酸会发生钝化,故铁或铝的容器可贮存浓硫酸,选B;
(5)胆矾是五水硫酸铜,浓硫酸具有吸水性,胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中会变成白色粉末,故选D;
(6)浓硫酸具有氧化性,会氧化还原性气体,故不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢等气体,选B;
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑使其酸性和脱水性的体现,故选AC。
14. 产生光化学烟雾或形成酸雨 8NH3+6NO2=7N2+12H2O 产生白烟 检验氨气或氯化氢是否泄漏 NCl3+3H2O=NH3+3HClO
(1)氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾;
(2)氨气具有还原性,NO2具有强氧化性,二氧化氮氧化氨气生成氮气和水,反应的化学方程式为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O;
(3)氨气与氯化氢气体混合反应生成白色固体氯化铵,NH3+HCl=NH4Cl,反应现象产生白烟,依据此现象可以检验氨气或氯化氢是否泄漏;
(4)若将少量氨气与过量氯气混合,则生成一种酸和另一种化合物A,A中所有原子均满足8电子稳定结构,生成的酸是HClO,A为NCl3,电子式为,三氯化氮和水反应生成次氯酸和氨气,反应方程式为NCl3+3H2O=NH3+3HClO。
15.(1)Fe2+或Fe2+、Cu2+
(2)≤
(3)0.12mol
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)3+2NO↑+4H2O
ax
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
a(1-x)
故总耗HNO3量
n(HNO3)=
所以
(3)根据电子守恒:0.5a×2+0.25a×3+0.25a×2=×3a=0.04mol
又知:3Cu~8HNO33Fe~8HNO3
0.02molmol0.01molmol
Fe~4HNO3(生成Fe+)
0.01mol0.04mol
b=mol+0.04mol+mol=0.12mol
16.(1) 加水溶解 蒸发浓缩冷却结晶
(2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH[或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3]
(3)取少量滤液于试管中,加滴少量Ba(NO3)2溶液,若无沉淀生成,则SO已除尽
(4) 不严密 加入盐酸使溶液呈中性会引入杂质Cl-
根据物质性质,硫酸根离子用钡盐除去,镁离子用碱除去,然后加入碳酸盐除去过量钡盐,过滤后用稀硝酸中和即可;根据题意,②为;③为;④为,也可以是②为;③为;
(1)固体物质不能直接提纯,需溶解在水中,所以操作①为加水溶解;从溶液获得晶体,应采用蒸发浓缩冷却结晶的方法,故填加水溶解;蒸发浓缩冷却结晶;
(2)根据题意,根据题意,②为;③为;④为,也可以是②为,③为,④为,或②为,③为,④为,故填、、或、、或、、;
(3)检验是否已除尽,可以钡盐溶液,其操作为取少量滤液于试管中,加滴少量溶液,若无沉淀生成,则已除尽,故填取少量滤液于试管中,加滴少量溶液,若无沉淀生成,则已除尽;
(4)流程中,调溶液至中性时应该选择稀硝酸,用盐酸引入杂质KCl,所以该方案不严密,故填不严密;加入盐酸使溶液呈中性会引入杂质Cl-。
17. <
(1)由题给转化关系可知,A为,B为,C为,D为。正常雨水的,酸雨的。反应②的化学方程式为,注意此反应是可逆反应,应用可逆符号连接。故答案为:<;; ,
(2)和发生氧化还原反应生成的无污染物质是和,反应的化学方程式为,中N的化合价由降低到0,得到电子,被还原,作氧化剂;中N的化合价由升高到0,失去电子,被氧化,作还原剂。故答案为:;;。
(3)①因产物,中,故,。②和的混合气体与溶液的反应可以认为先后发生如下反应:
当时能完全吸收,所以,得。③。
故答案为:;;
18. 3:2
由于NO2与NaOH可完全发生反应,而NO与NaOH溶液不能反应,所以NO2的物质的量一定不小于NO的物质的量。
(1)和反应生成的无污染物质是和,则反应的化学方程式为,其中NO2中的N元素化合价降低,作氧化剂,NH3中的N化合价升高,作还原剂。答案为:;;;
(2)①由原子守恒可知,,c(NaOH)==mol/L。
②因为混合气体能完全被吸收,且有生成,所以,、NO混合气体与NaOH溶液先后发生如下反应:
,
解得。答案为:;3:2。
19. 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O 0.015mol
铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水,判断过量后以不足的量代入离子方程式计算。
(1)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、水,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O;
(2)n(Cu)==0.03mol,n(H+)=0.1mol/L×0.2L+0.1mol/L×2×0.2L=0.06mol,n(NO)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol,根据3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,若0.03molCu完全反应,需要0.08mol H+,0.02mol NO,因此H+不足,H+完全反应,则生成的NO的物质的量= n(H+)×=0.06mol×=0.015mol,故答案为:0.015mol。
20. 能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;停止加热时,能防止倒吸 通过铜丝的上下抽动可以控制反应的停止和发生 随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,而稀硫酸不与铜反应 通过A中的玻璃导管向A中鼓入大量空气 碱石灰 (18-)mol L 1
铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,随着反应进行,浓硫酸浓度不断减低,稀硫酸和铜不反应,图2装置中玻璃导管可以起到平衡大气压,防止产生倒吸的作用,尾气二氧化硫能够被碱液充分吸收;碱石灰能够吸收二氧化硫,根据碱石灰增加的质量计算二氧化硫的质量,根据反应方程式中物质之间的关系,计算出消耗浓硫酸的量,用硫酸总量减去硫酸消耗量即可计算剩余硫酸的量,进而计算出浓度。
(1)比较两个实验装置,图2装置的优点是通过铜丝的上下抽动可以控制反应的进行;用NaOH溶液能更好地吸收SO2,减少有毒气体的排放,更环保;停止加热时,图2装置中的玻璃导管能平衡压强,防止倒吸现象的发生;故答案为:能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;停止加热时,能防止倒吸;通过铜丝的上下抽动可以控制反应的停止和发生。
(2)Cu与浓硫酸发生反应,随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,而稀硫酸不与铜反应。因此一定有H2SO4剩余;故答案为:随着反应的进行,浓硫酸会变成稀硫酸,而稀硫酸不与铜反应。
(3)乙同学在实验结束后拆除图2装置时,为使装置中的残留气体完全被吸收,在不打开橡胶塞的情况下,应采取的操作是通过A中的玻璃导管向A中鼓入大量空气;故答案为:通过A中的玻璃导管向A中鼓入大量空气。
(4)由于SO2是酸性气体,能与碱发生反应,将反应产生的气体缓慢通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,反应结束后再次称量,所得质量差mg即为SO2的质量,即,反应消耗的H2SO4的物质的量为,剩余的的物质的量浓度为;故答案为:碱石灰;(18-)mol L 1。
21. H2O 还原性 二氧化硫 偏小 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 7
(1)硫酸铜遇水变蓝,装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,化学式为H2O;
(3)高锰酸钾具有强氧化性,能氧化一些还原性气体而褪色,所以根据装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有还原性气体SO2生成;
(4)实验中要持续通入氮气,目的是使产生的水蒸气全部进入B中,如果不充入氮气,水蒸气就不能全部从A中排出,因此导致x偏小;
(5)红棕色固体为氧化铁,说明铁元素化合价升高,而反应物中能降低化合价的只能是硫元素,其还原产物是二氧化硫,反应中生成物有氧化铁,还有二氧化硫和三氧化硫,说明硫酸亚铁晶体分解时只有部分硫元素的化合价降低。反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑;
(6)根据图象可知,最终生成的氧化铁质量是8g。根据FeSO4 xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1:x,则:
,解得x=7。
22. 分液漏斗 浓硫酸 夹紧止水夹,从长颈漏斗加水至漏斗内液面高于试管内液面,静置,若液面保持不变,说明气密性良好 甲或丙 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3·H2ONH3↑+H2O DE(或ED) HI B 冷水浴 过滤 平衡压强,收集尾气 79.8
用甲或丙制取氨气,用碱石灰干燥后通入CCl4中,用乙装置制取二氧化碳气体,用碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,用浓硫酸干燥后通入CCl4中,在三颈瓶中搅拌发生反应2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s) 。
(1)根据图示,仪器①是分液漏斗,装置己用于干燥二氧化碳,盛放的试剂为浓硫酸;
(2)检验装置乙气密性的操作是:夹紧止水夹,从长颈漏斗加水至漏斗内液面高于试管内液面,静置,若液面保持不变,说明气密性良好;
(3)实验室用加热氯化铵、氢氧化钙固体混合物或加热浓氨水的的方法制取氨气,所以氨气的发生装置可以选择上图中的甲或丙,制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3·H2ONH3↑+H2O;
(4) 用甲或丙制取氨气,用碱石灰干燥后通入CCl4中,用乙装置制取二氧化碳气体,用碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,用浓硫酸干燥后通入CCl4中,氨气、二氧化碳在三颈瓶中反应生成氨基甲酸铵,其连接顺序为:发生装置→DE→FG←HI←KJ←B ;
(5)正反应放热,为了提高氨基甲酸铵的产率,对三颈瓶采取的控温方法是冷水浴,氨基甲酸铵难溶于CCl4,反应结束后,从反应后的混合物中分离出产品的实验操作是过滤,戊中气球的作用是平衡压强,收集尾气;
(6) 通过系列操作得纯净碳酸钙25.000g,则样品中碳元素的物质的量为,设样品中氨基甲酸铵的质量为xg,,x=0.2mol,则该样品的纯度为79.8%