第3章 硫、氮及其循环 单元检测(含解析) 2023-2024高一上学期化学沪科版(2020)必修第一册

第3章 硫、氮及其循环 单元检测 2023-2024学年高一上学期化学沪科版(2020)必修第一册
一、单选题
1.下列离子方程式书写正确的是
A.铜与稀硝酸酸反应:Cu+2H+ = Cu2++H2↑
B.醋酸与NaOH溶液反应:H+ + OH- = H2O
C.向FeCl3溶液中加入铁粉:Fe3++Fe=2Fe2+
D.向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH:
2.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的,良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关 于Na2O2的叙述不正确的是
A.Na2O2可以做漂白剂,但其漂白原理不同于SO2
B.Na2O2与CO2反应产生3.36LO2(标况)时,转移电子的物质的量为0.6mol
C.Na2O2与SO2反应时Na2O2作氧化剂
D.Na2O2分别与H2O及CO2反应产生相同量的O2时,需要H2O和CO2的物质的量相等
3.过氧化钙晶体CaO2 8H2O不溶于水,遇水缓慢地分解,放出氧气,是一种用途广泛的优良供氧剂。某学习小组利用工业废渣CaCl2(含少量熟石灰)制取CaO2 8H2O,设计了以下工业流程:
已知:①CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl
②Ca(OH)2与H2O2直接反应,生成杂质较多。
下列说法不正确的是
A.“混合”操作中,选择的试剂X可以是Ca(OH)2
B.“搅拌”操作中,温度过高或温度过低,都不利于反应的进行
C.“真空过滤”的目的是加快过滤速率,减少过氧化钙晶体和水的反应
D.“搅拌”操作中,加入的H2O2与含氨的CaCl2溶液发生了氧化还原反应
4.下列由相关实验现象推出的结论正确的是
A.NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解,说明可以用加热NH4Cl或NH4HCO3固体制氨气
B.向某溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有
C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
D.NH3遇浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体
5.学校研究性学习小组欲用下图所示的装置证明H2SO3和HClO的酸性强弱(已知:H2SO3的酸性强于H2CO3)。下列有关说法错误的是
A.装置C的作用是制备CO2气体
B.通过本实验可以得出Cl元素的非金属性比S元素强
C.直接将SO2气体通入Ca(ClO)2溶液中无法证明H2SO3和HClO的酸性强弱
D.装置D颜色变浅但不褪色,且E中产生白色沉淀即可证明H2SO3酸性强于HClO
6.完成下列实验,所选装置正确的是
A.实验室制备
B.分离苯和溴苯的混合物(沸点:苯为80.1℃,溴苯为156.2℃)
C.分离KCl和固体混合物
D.实验室用纯碱和稀硫酸制备二氧化碳
7.中学生应掌握常见化学物质的保存,并具备一定的安全常识,下列做法不合理的是
A.浓硝酸应该保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处
B.不慎将碱液沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再涂上1%的硼酸
C.实验没有用完的金属钠、钾及白磷等不能放回原瓶,统一回收丢垃圾桶
D.浓硫酸沾到皮肤上,应立即先用布擦干,用大量的水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗
8.下列各组中两种物质作用时,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响的是
A.Na与O2 B.Na2CO3和稀盐酸 C.NaOH溶液与SO2 D.S与O2
9.下列各组离子能大量共存且溶液呈无色的是
A.H+、Fe2+、NO、SO B.Mg2+、Ba2+、NO、CO
C.Na+、Ca2+、Cl﹣、NO D.K+、H+、MnO、NO
10.下列有关硫的性质的叙述正确的是
A.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
B.硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫
C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫与氢气的反应中,硫体现还原性
11.下列物质间的转化均能一步实现的是
A. B.
C. D.
12.甲和乙两种物质混合反应(反应可加热),将所得气体通入适量的丙中,丙中没有明显现象产生的是
选项 甲 乙 丙
A C 浓硫酸 澄清石灰水
B MnO2 稀盐酸 品红溶液
C 浓氨水 碱石灰 AlCl3溶液
D Cu 浓硝酸 Ba(HSO3)2溶液
A.A B.B C.C D.D
13.下列说法正确的是
A.常温下,铝制品不能盛放任何含氧酸
B.电解、电离、电镀均需外加电源才能实现
C.氮、碳、硫的氧化物均是形成酸雨的物质
D.用溶液可一次性鉴别出和四种溶液
14.双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法中不正确的是
A.双碱法中的“双碱”是指NaOH和Ca(OH)2
B.过程Ⅰ和过程Ⅱ中碱的作用不同
C.脱除过程中硫元素的化合价一直没有变化
D.脱除SO2的过程中,NaOH可以循环利用
二、填空题
15.研究氮的循环和转化对生产,生活有重要的价值。
(1)写出用如图所示装置进行实验室制备氨气的化学方程式: 。
(2)氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
①设备1、3中发生反应的化学方程式分别是 ; 。
②设备2中通入的物质A是 。
(3)氨氮废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图:
含NH的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
①过程①的目的是将转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,写出转化为NH3的离子方程式: 。
②过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质,请用离子方程式表示该转化过程 。
③含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,X可选用以下哪种溶液以达到将余氯转化为无毒物质的目的 (填字母)。
a.KOH b.Na2SO3 c.KMnO4 d.NaCl
写出其中一个反应的离子方程式: 。
(4)NO2是燃油汽车尾气中的主要污染物之一。
①在催化剂和加热条件下,NO2与NH3可反应生成无害物质,请写出反应的化学方程式: 。
②实验室可用烧碱溶液吸收NO2和NO,(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,NO2+NO+2NaOH→2NaNO2 +H2O),当消耗100 mL0.5 mol L-1的烧碱溶液时,共吸收混合气体 L(标准状况)。
16.按要求回答下列问题:
(1)漂粉精主要成分的化学式 ,乙醛的结构简式是 。
(2)在加热条件下,铜与浓硫酸反应的化学方程式: 。
(3)NO不能用空气法收集,请用化学方程式解释其原因: 。
三、实验题
17.下图是在实验室中模拟“氨碱法”制取的部分装置。
完成下列填空:
(1)仔细观察两只通气导管在瓶内所处的位置,由此推断:气体a为 ,气体b为 ;两者的通入次序为 。为防止尾气污染,c中可放入蘸 溶液的脱脂棉。
(2)气体a与b均可用如图装置进行制备。
当锥形瓶中固定为生石灰时,分液漏斗中应盛放 。
用该装置制备另一种气体的方法是(用离子方程式表示): 。
(3)反应过程中可以看到装置饱和食盐水中有晶体逐渐析出,写出相关反应的化学方程式: 。
(4) 反应过程中采用水浴加热,其优势是 。
水浴温度维持在42℃左右,温度过低,反应速率太慢,不利于晶体析出;温度过高, ,也不利于晶体析出。
(5)反应结束后,将热水浴换成冰水浴,冷却15min左右再进行过滤,目的是:

(6)得到的晶体中会含有少量杂质,可采用如下方法进行纯度测定:
该试样中的质量分数为 (精确到0.01)。
若称量操作无误,但最终测定结果的相对误差为1.5%,写出可能导致该结果的一种情况。 。
18.纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油墨和造纸等行业。某化学兴趣小组在实验室中利用如图所示装置模拟工业制备纳米碳酸钙。
请回答下列问题:
(1)装置A制气的优点是“随开随用,随关随停”,利用装置A可制备二氧化碳、 (填序号)等气体。
①H2②SO2③Cl2④H2S
(2)将上述接口连接顺序补充完整:a→____→____→____;b→____;d→h。
(3)装置D中选择的试剂是 ,装置E的作用是 。
(4)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(5)随着气体的通入,三颈烧瓶中产生白色沉淀且沉淀的量逐渐增多,但一段时间后,白色沉淀逐渐减少,其可能的原因为 (用离子方程式表示)。
(6)当生成4g CaCO3沉淀时,理论上最少消耗两种气体(标准状况下)的总体积为 (不考虑气体的溶解)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO:,A错误;
B.醋酸为弱酸,不可拆,与NaOH溶液反应:CH3COOH + OH- = H2O+CH3COO-,B错误;
C.向FeCl3溶液中加入铁粉:2Fe3++Fe=3Fe2+,C错误;
D.向氯化铵的溶液中加入热的浓NaOH,生成氨气:,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.Na2O2具有强氧化性故可做漂白剂,SO2与有机色素能生成不稳定的无色物质,故二者漂白原理不同,故A正确;
B.Na2O2与CO2反应的化学方程式为,标准状况下3.36L O2 的物质的量为0.15mol,根据反应的方程式可知,生成0.15mlO2转移0.3mol电子,故B错误;
C.Na2O2与SO2发生反应,反应过程中,Na2O2中的O元素的化合价由-1价降低到-2价,Na2O2作氧化剂,故C正确;
D.Na2O2与CO2反应的化学方程式为,Na2O2分别与水反应的化学方程式为,根据反应的方程式可知,产生相同量的O2时,需要水和CO2的物质的量相等,故D正确;
答案选B。
3.D
【分析】废渣中加入HCl,将CaCl2中含有的少量熟石灰转化为CaCl2,混合并搅拌时通入NH3、加入H2O2,发生反应CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl,真空过滤后,母液循环使用,此时母液中含有NH4Cl,所以需要加入Ca(OH)2将其转化为CaCl2和NH3。
【详解】A.由分析可知,“混合”操作中,选择的试剂X可以是Ca(OH)2,A正确;
B.H2O2受热易分解,温度低时,反应速率过慢,所以“搅拌”操作中,温度过高或温度过低,都不利于反应的进行,B正确;
C.过氧化钙晶体CaO2 8H2O遇水缓慢地分解,放出氧气,需将CaO2 8H2O尽快脱离水环境,所以“真空过滤”的目的是加快过滤速率,减少过氧化钙晶体和水的反应,C正确;
D.“搅拌”操作中,加入的H2O2与含氨的CaCl2溶液发生反应CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl,此反应属于非氧化还原反应,D不正确;
故选D。
4.D
【详解】A.NH4Cl受热分解生成氨和氯化氢,冷却后二者又重新结合生成NH4Cl,不能制备氨,故A错误;
B.向溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,也可能含有Ag+,故B错误;
C.Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生,前者是由于稀硝酸的强氧化性,后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应,故C错误;
D.NH3遇到浓盐酸产生白烟,说明二者发生反应生成白色固体氯化铵,故D正确;
故答案为D。
5.B
【详解】A.本实验原理是通过设计实验证明H2SO3酸性强于H2CO3,而H2CO3酸性强于HClO来间接证明H2SO3酸性强于HClO,所以SO2中混入的HCl气体及后面CO2中混有的SO2都必须除尽。装置C的作用是制备CO2气体,A正确;
B.通过最高价含氧酸的酸性强弱证明元素非金属性强弱,本实验中涉及的酸不是S、Cl的最高价含氧酸,所以无法得出Cl 元素和 S元素的非金属性强弱,B错误;
C.SO2和Ca(ClO)2直接反应发生的主要是氧化还原反应,无法证明H2SO3和HClO酸性强弱,C正确;
D.装置D颜色变浅但不褪色,说明进入装置E的气体不含二氧化硫,E中产生白色沉淀,说明二氧化碳与Ca(ClO)2反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,证明H2SO3酸性强于H2CO3,而H2CO3酸性强于HClO,间接证明H2SO3酸性强于HClO的,故D正确;
故选:B。
6.B
【详解】A.实验用Zn和稀盐酸在常温下反应制取氢气,不需要加热,A错误;
B.苯和溴苯相溶,且沸点差异较大,可以使用蒸馏的方法进行分离,B正确;
C.KCl和NH4Cl都是易溶于水的物质,无法使用蒸发结晶的方法分离,C错误;
D.纯碱是粉末,无法使用多孔隔板,D错误;
故选B。
7.C
【详解】A.浓硝酸遇光、遇热易发生分解反应,所以浓硝酸应该保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处,故A正确;
B.碱液对皮肤有腐蚀性,若实验时不慎将碱液沾到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再涂上1%的硼酸,故B正确;
C.钠、钾及白磷易与空气中的氧气反应,为防止发生意外事故,实验没有用完的金属钠、钾及白磷等必须放回原瓶,不能随意丢弃,故C错误;
D.浓硫酸对皮肤有腐蚀性,若浓硫酸沾到皮肤上,应立即先用布擦干,用大量的水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液冲洗,故D正确;
故选C。
8.D
【详解】A.钠与氧气常温下生成氧化钠,点燃条件下生成过氧化钠,A不符合题意;
B.碳酸钠少量时,与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,碳酸钠过量时,与盐酸反应生成碳酸氢钠,B不符合题意;
C.氢氧化钠少量时,与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和水,氢氧化钠过量时,与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,C不符合题意;
D.S与O2反应生成二氧化硫,反应条件或反应物用量改变,对生成物没有影响,D符合题意;
故选D。
9.C
【详解】A.硝酸的环境具有强的氧化性,可以将亚铁离子氧化成铁离子,且亚铁离子溶液显浅绿色,A错误;
B.碳酸根离子与镁离子和钡离子反应生成碳酸镁和碳酸钙两种沉淀,不能大量共存,B错误;
C.四种离子可以大量共存,C正确;
D.高锰酸根离子是紫色,D错误;
故选C。
10.A
【详解】A.硫质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化,A正确;
B.硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫,B错误;
C.硫氧化性较弱,故与铁粉和铜粉反应,分别生成低价金属硫化物硫化亚铁和硫化亚铜,C错误;
D.硫与氢气的反应中,生成硫化氢,S的化合价由0→-2,S为氧化剂,硫体现氧化性,D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.氮气和氧气高温或放电生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,故A不符合题意;
B.铁和氯气点燃生成氯化铁,氯化铁溶液和铁反应生成氯化亚铁,故B符合题意;
C.硫和氧气点燃生成二氧化硫,二氧化硫和氧气在催化剂加热条件下反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,故C不符合题意;
D.硅和氧气加热生成二氧化硅,二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,硅酸钠和二氧化碳或碳酸反应生成硅酸,故D不符合题意;
综上所述,答案为B。
12.B
【详解】A.C与浓硫酸在加热条件下反应生成CO2、SO2和H2O,澄清石灰水能与CO2、SO2反应产生白色沉淀,A不符合题意;
B.MnO2与稀盐酸不反应,加热时也得不到Cl2,所以品红溶液不褪色,B符合题意;
C.浓氨水与碱石灰作用可得NH3,NH3溶于水与AlCl3溶液反应产生白色沉淀,C不符合题意;
D.Cu与浓硝酸反应产生NO2,NO2溶于水生成HNO3和NO,HNO3能将HSO氧化为SO,从而产生BaSO4白色沉淀,D不符合题意;
故选B。
13.D
【详解】A.常温下,铝能被浓硝酸或浓硫酸钝化,故铝能盛放浓或浓硝酸,选项A错误;
B.电离无需外加电源,选项B错误;
C.碳的氧化物不能形成酸雨,选项C错误;
D.分别加入过量溶液,产生蓝色沉淀的为氯化铜,产生红褐色沉淀的为氯化铁,产生白色沉淀且不溶于过量氢氧化钠溶液的为氯化镁,产生的白色沉淀又溶于氢氧化钠溶液的为氯化铝,产生不同现象可鉴别,选项D正确;
答案选D。
14.C
【详解】A.由反应Ⅰ和反应Ⅱ的方程式可知双碱法中的“双碱”是指NaOH和Ca(OH)2,A正确;
B.过程Ⅰ中氢氧化钠与酸性氧化物SO2反应生成盐Na2SO3,而过程Ⅱ中碱Ca(OH)2与Na2SO3先发生复分解反应产生CaSO3、NaOH,CaSO3具有还原性,容易被O2氧化,反应产生CaSO4,可见两个过程中碱的作用不相同,B正确;
C.SO2中的S为+4价,过程Ⅱ中CaSO3最终变为CaSO4,硫元素的化合价由+4价变为+6价,可见在脱除过程中硫元素化合价升高,C错误;
D.在过程Ⅰ中NaOH作为反应物被消耗,过程Ⅱ中又生成NaOH,因此整个过程中,NaOH可以循环利用,D正确;
故合理选项是C。
15.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(2) 4NH3+5O24NO+6H2O HNO3+NH3=NH4NO3 空气或O2
(3) +OH-NH3↑+H2O 3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O b +ClO-=+Cl-或+HClO=+Cl-+H+
(4) 6NO2+8NH37N2+12H2O 1.12
【分析】(1)在实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3;(2)NH3与空气在加热条件下发生氧化还原反应产生NO、H2O,NO与O2反应产生NO2,NO2被H2O吸收产生HNO3,HNO3与NH3发生反应产生NH4NO3;(3)过程①中与氢氧根离子结合生成NH3·H2O;过程②加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质,反应后含氮元素、氯元素的物质为氮气和氯化钠,含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,具有强氧化性,X选择还原剂除去余氯;(4)根据电子守恒、原子守恒书写反应方程式,并根据反应方程式中N、Na原子关系确定气体的物质的量,然后根据V=n·Vm计算气体体积。
【详解】(1)在实验室中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应产生CaCl2、H2O、NH3,该反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)①NH3与空气在加热条件下发生氧化还原反应产生NO、H2O,NO与O2反应产生NO2,NO2被H2O吸收产生HNO3,HNO3与NH3发生反应产生NH4NO3。故设备1、3中发生反应的化学方程式分别是:4NH3+5O24NO+6H2O、HNO3+NH3=NH4NO3;
②根据分析可知设备2中通入的物质A是空气或O2;
(3)①过程①的目的是将转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,该反应的离子方程式:+OH-NH3↑+H2O;
②过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质,反应的离子方程式为:3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O;
③含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO,NaClO以及HClO具有强氧化性,可以加入还原性物质将余氯转化为无毒物质,则X可选用Na2SO3,故合理选项是b;反应的离子方程式为:+ClO-=+Cl-或+HClO=+Cl-+H+;
(4)①NO2与NH3发生氧化还原反应产生N2、H2O,根据电子守恒和原子守恒,可知反应的化学方程式为:6NO2+8NH37N2+12H2O;
②100 mL0.5 mol L-1的烧碱溶液中含有溶质NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.5 mol/L×0.1 L=0.05 mol,根据反应方程式可知:反应后产物是NaNO3、NaNO2,根据钠元素守恒可知反应产生的NaNO3、NaNO2的物质的量的和为0.05 mol,结合N、Na元素原子关系可知反应消耗NO、NO2的物质的量的和为0.05 mol,其在标准状况下的体积V=0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L。
16.(1) Ca(ClO)2 CH3CHO
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)2NO+O2=2NO2
【详解】(1)漂粉精主要成分为Ca(ClO)2,乙醛的结构简式是CH3CHO;
(2)在加热条件下,铜与浓硫酸反应,Cu作还原剂,H2SO4(浓)既体现氧化性又体现酸性,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)NO要与O2发生反应,2NO+O2=2NO2,因此NO不能用空气法收集。
17.(1) 氨气 二氧化碳 先通a再通b 硫酸
(2) 浓氨水 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(3)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(4) 加热平稳,便于控制温度 产物溶解度高
(5)增加碳酸氢钠的析出率,提高产率
(6) 0.94 产物水分未完全蒸干等
【详解】(1)氨气极易溶于水,为防止倒吸,通氨气的导气管不能伸到液面以下;二氧化碳溶于水,溶解度相对较小,为有利于二氧化碳的溶解,则通二氧化碳的导气管伸入液面之下,且先通入氨气,形成碱性溶液,再吸收二氧化碳;氨气不能排放空气中,用稀硫酸吸收,c中可放入蘸稀硫酸的脱脂棉;
(2)图2装置为固液不加热型,制备氨气时,锥形瓶内放生石灰时用于制备氨气,浓氨水和生石灰混合放出氨气,所以分液漏斗中盛放浓氨水;制备二氧化碳时,可选用向大理石中加稀盐酸的方式制取,发生的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O。
(3)饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体,化学方程式为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)水浴加热有利于加热平稳,便于控制温度;水浴温度维持在42℃左右,温度过低,反应速率太慢,不利于晶体析出;温度过高,产物的溶解度大,不利于晶体析出;
(5)碳酸氢钠的溶解度随温度的降低而降低,反应结束后,将热水浴换成冰水浴,冷却15min左右再进行过滤,目的是降低碳酸氢钠的溶解度,提高碳酸氢钠的析出率,提高产率;
(6)设样品中NaHCO3、NaCl的质量分别为x、y,则x+y=8.060,加盐酸,NaHCO3变为氯化钠,设碳酸氢钠生成氯化钠的质量为ag, a=,最终的晶体为碳酸氢钠生成的氯化钠和原样品中的氯化钠总质量为5.765g,则+y=5.765,联合两式解得x=7.56g,该试样中NaHCO3的质量分数为×100%=0.94;最终测定结果的相对误差为1.5%,则可能为产物水分未完全蒸干。
18.(1)①④
(2)a→f→g→e;b→c;d→h;
(3) 饱和碳酸氢钠溶液 吸收多余的氨气,防止污染环境
(4)
(5)
(6)2.688L
【分析】将氨气、二氧化碳依次通入盛有氯化钙溶液的装置C中,进行反应模拟工业制备纳米碳酸钙,所以装置A用于制备二氧化碳的装置,装置B用于制备氨气,装置D可除去二氧化碳中的HCl气体,装置C中e口用于通入二氧化碳,c口有防倒吸作用,用于通入氨气,而反应后多余的氨气需通入装置E中球形干燥管,进行尾气处理,防止污染环境,据此结合实验原理与物质性质分析解答。
【详解】(1)装置A为启普发生器,利用的是固体颗粒与液体在常温下发生反应制备气体的装置,且反应速率不能太快,据此分析。
①H2:实验室利用锌粒与稀硫酸反应制备氢气,条件符合,可利用上述装置制备,符合题意;
②SO2:实验室利用铜与浓硫酸加热制备二氧化硫,启普发生器不适用,利用亚硫酸钠与浓硫酸反应,因亚硫酸钠为粉末状,不能使用上述装置,故不符题意;
③Cl2:实验室常采用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,所以启普发生器不适用,不符合题意;
④H2S:实验室利用FeS固体颗粒与稀硫酸在常温下发生反应制备得到,符合装置要求,符合题意;
综上所述,选①④;
(2)根据上述分析各仪器的作用可知,仪器连接顺序为:a→f→g→e;b→c;d→h;
(3)装置D的作用是为了除去二氧化碳中的HCl,所以盛装饱和碳酸氢钠溶液;装置E中盛装碱石灰或氢氧化钠,属于尾气处理装置,目的是用于吸收多余的氨气,防止污染环境;
(4)装置B利用氯化铵与氢氧化钙共热制备氨气,其中发生反应的化学方程式;
(5)装置C中氯化钙与氨气和二氧化碳混合发生反应生成碳酸钙和氯化铵,随着气体的通入,三颈烧瓶中产生白色沉淀且沉淀的量逐渐增多,反应的离子方程式为;随着反应的进行,白色沉淀逐渐减少,
是因为二氧化碳溶于水与碳酸钙发生反应生成可溶的碳酸氢钙,其离子方程式为:;
(6)根据第(5)问分析反应原理可知,反应的主要离子方程式为:,则当生成4g CaCO3沉淀(0.04mol)时,理论上最少消耗两种气体的总物质的量为=0.12mol,则标准状况下气体的体积为=2.688L。
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