(18分)
Ⅰ. 氨是一種重要的化工原料,某學(xué)習(xí)小組欲制取氨氣并探究其性質(zhì)。
請(qǐng)回答:
(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式是 。
(2)① 如圖是進(jìn)行氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置,引發(fā)噴泉的操作步驟是 。
② 氨氣使燒杯中溶液由無色變?yōu)榧t色,其原因是(用電離方程式表示) 。
(3)該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫出),探究氨氣的還原性并檢驗(yàn)產(chǎn)物。
① 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:黑色CuO變?yōu)榧t色;白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色;同時(shí)生成一種無色氣體,該氣體無污染。請(qǐng)寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
② 堿石灰的作用是 。
③ 整套裝置在方框處應(yīng)添加一種裝置后,此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)才較完善,請(qǐng)?jiān)诜娇蛑醒a(bǔ)畫出E裝置圖(要求注明裝置中所加試劑名稱)。
Ⅱ. 3.2g Cu與30mL,8mol/L過量HNO3反應(yīng),硝酸的還原產(chǎn)物為NO,NO2,反應(yīng)后溶液中所含H+為a mol,則:①此時(shí)溶液中所含的NO3-為 mol。
②所生成的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 L。(以上結(jié)果均用含a的代數(shù)式表示)
Ⅲ. 某黑色固體甲可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅,以及被掩蔽的氧化亞銅。
查閱資料知道:①氧化亞銅在酸性環(huán)境下會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和銅單質(zhì),在氧氣流中煅燒,可以轉(zhuǎn)化為氧化銅。②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸。在氧氣流中煅燒,硫化銅和硫化亞銅都轉(zhuǎn)化為氧化銅和二氧化硫。為了研究甲的成分,該小組同學(xué)在收集到足夠量的固體甲后,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn):
(1)③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)關(guān)于固體甲的成分的判斷中,下列說法正確的是
A.固體甲中,CuS和Cu2S不能同時(shí)存在;
B.固體甲中,CuO和Cu2O至少有一種;
C.固體甲中若沒有Cu2O,則一定有Cu2S;
D.固體甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S。
Ⅰ.(1)2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑+2H2O
(2)①輕輕擠壓滴管,使少量水加入燒瓶,然后打開止水夾K。
②NH3 + H2ONH3·H2ONH4+ + OH-
(3)① 3CuO + 2NH33Cu + N2 + 3H2O
② 吸收氨氣中有的水蒸氣,防止干擾產(chǎn)物水的測(cè)定。
③ 如圖所示:(合理即給分)。
最好是下層CCl4上層H2O,導(dǎo)管通到CCl4中
Ⅱ. ①(a+0.1)mol ② 11.2(a-0.04) L
Ⅲ(1)CuS+3O2 2SO2+2CuO (條件:高溫或煅燒都可)
(2) BCD
【解析】
試題分析:I. (1)實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣的混合物制取氨氣,反應(yīng)方程式為2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2NH3↑+2H2O。
(2)①要產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象,可使燒瓶中壓強(qiáng)減小。擠壓膠頭滴管,使少量水進(jìn)入燒瓶,氨氣極易溶于水,使燒瓶中壓強(qiáng)減小,然后打開止水夾K,即可看到噴泉現(xiàn)象。
②氨氣溶于水形成氨水,氨水顯堿性,能使酚酞試液變紅,原理為NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH- 。
(3)①黑色氧化銅變?yōu)榧t色,紅色固體為Cu,白色無水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色,說明生成了H2O,反應(yīng)中CuO作氧化劑,NH3作還原劑,N化合價(jià)升高,所以生成的無色氣體為N2。反應(yīng)方程式為3CuO + 2NH33Cu + N2 + 3H2O。
②堿石灰作用是干燥氨氣,防止干擾水的檢驗(yàn)。
③本實(shí)驗(yàn)尾氣中含有NH3,NH3排放到空氣中會(huì)污染環(huán)境,所以應(yīng)將其除去,考慮到NH3在水中溶解度很大,所以不能把氨氣直接通入水中,應(yīng)采用防倒吸裝置。
II. ①Cu與過量稀硝酸反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)有硝酸銅和過量的硝酸,根據(jù)電荷守恒n(H+)+2n(Cu2+)=n(NO3-),其中n(Cu2+)=n(Cu)=0.05mol,n(NO3-)=(a+0.1)mol。
②設(shè)生成NO和NO2物質(zhì)的量分別為xmol、ymol。由得失電子相等得:3x+y=2n(Cu),由N守恒得:x+y+(a+0.1)mol=0.03×8mol。解得x=(0.5a-0.02)mol
III.固體甲加入稀鹽酸后,得到藍(lán)色溶液,說明固體甲的成分中CuO和Cu2O至少有一種。濾渣可能為Cu、CuS、Cu2S,考察反應(yīng)方程式:2Cu + O2 2 CuO(固體質(zhì)量增加);Cu2S+2O2 2CuO+2SO2 (固體質(zhì)量不變);2CuS+3O22CuO+2SO2 (固體質(zhì)量減。。題中固體乙生成固體丙質(zhì)量減小,說明固體乙中一定有CuS【③中在煅燒過程中一定發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuS+3O22CuO+2SO2 】。若2g乙全是CuS,則生成CuO1.67g,而題中固體乙為1.84g,說明固體乙中除了CuS,還有其他物質(zhì)。
固體乙可能的情況有:①CuS+CuO;②CuS+Cu2S;③CuS+CuO+Cu2S。
所以固體甲中一定有CuS,固體甲中若有Cu2O,Cu2S可有可無;若無Cu2O,則一定有Cu2S。
由以上分析可知,對(duì)于固體甲的成分的判斷,正確的是B、C、D。
考點(diǎn):化學(xué)實(shí)驗(yàn) 化學(xué)計(jì)算
點(diǎn)評(píng):本題拓展了教材中的典型實(shí)驗(yàn),測(cè)重基本實(shí)驗(yàn)操作能力考查;瘜W(xué)計(jì)算注重解題技巧,尤其是最后一題考查思維的深刻性和靈活性。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
催化劑 |
高溫 |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(NH3) |
c2(NH3) |
c(N2)?c3(NH3) |
壓強(qiáng)(Mpa) 氨的平衡含(%) 溫度(攝氏度) |
0.1 | 10 | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 15.3 | 81.5 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 2.2 | 52.0 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 0.4 | 25.1 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 0.1 | 10.6 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
600 | 0.05 | 4.5 | 9.1 | 13.8 | 23.1 | 31.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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H+ |
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