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【題目】實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:

已知:實驗室用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣。

1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮氣__、氫氣___。

2)氮氣和氫氣通過甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有__、_。

3)用乙裝置吸收一段時間氨后,再通入空氣,同時將經加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內,能使鉑絲保持紅熱的原因是:_,錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是:____。

4)寫出乙裝置中氨氧化的化學方程式:_____

5)反應結束后錐形瓶內的溶液中含有H、OH、_、_離子。

【答案】a b 干燥氣體 控制氮氣和氫氣的流速 氨氣的氧化反應是放熱反應 有紅棕色氣體生成 4NH3+5O24NO+6H2O NH4+ NO3-

【解析】

(1)實驗室用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經加熱后反應制取氮氣,用鋅與稀硫酸制取氫氣,不需要加熱,故制取氮氣選擇裝置a,制取氫氣選擇裝置b;

(2)氮氣和氫氣通過甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有干燥氣體,控制氮氣和氫氣的流速;

(3)使鉑絲保持紅熱的原因是:氨氣的氧化反應是放熱反應,裝置乙的錐形瓶中發(fā)生的反應為4NH3+5O24NO+6H2O,生成的一氧化氮可被裝置中的氧氣氧化為二氧化氮,錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是:有紅棕色氣體生成;

(4)由(3)分析可得,乙裝置中氨氧化的化學方程式:4NH3+5O24NO+6H2O;

(5)乙裝置中還發(fā)生的反應有NO2+H2O=2HNO3+NOHNO3+ NH3= NH4NO3,反應結束后錐形瓶內的溶液中含有H、OH、NH4+NO3-。

練習冊系列答案
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溫度

實驗次數(shù)

起始溫度t1

終止溫度t2

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

2

27.0

27.4

27.2

32.3

3

25.9

25.9

25.9

29.2

4

26.4

26.2

26.3

29.8

中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/℃),則中和熱△H=___(取小數(shù)點后一位)

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【題目】對硝基甲苯()是醫(yī)藥、染料等工業(yè)的一種重要有機中間體,一種制備對硝基甲苯的實驗步驟如下:

步驟1:向三頸燒瓶中加入甲苯(液態(tài)),以發(fā)煙硝酸為硝化劑,固體NaHSO4為催化劑(可循環(huán)使用),以CCl4為溶劑,乙酸酐為脫水劑(與水反應生成乙酸),45℃下攪拌、回流1h。實驗裝置如圖所示(加熱和儀器固定裝置均已略去)。

步驟2反應結束后,過濾,濾液分別用5%NaHCO3溶液、水洗至中性。

步驟3:所得液體再經分離提純得到對硝基甲苯。

1)裝置中,冷卻水應從______________(填“a”或“b)口通入。

2)反應須控制在45℃下進行的原因是______________。

3)步驟2中,過濾所得濾渣是______________(填化學式);對濾液進行洗滌可用下列裝置中的______________(填字母)。

4)表中所給出了催化劑種類及用量對甲苯硝化反應影響的實驗結果。

催化劑

n(催化劑)

硝化產物中各種異構體質量分數(shù)(%)

總產率(%)

n(甲苯)

對硝基甲苯

鄰硝基甲苯

間硝基甲苯

H2SO4

1.0

35.6

60.2

4.2

98.0

1.2

36.5

59.5

4.0

99.8

NaHSO4

0.15

44.6

55.l

0.3

98.9

0.25

46.3

52.8

0.9

99.9

0.32

47.9

51.8

0.3

99.9

0.36

45.2

54.2

0.6

99.9

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NaHSO4催化制備對硝基甲苯時,催化劑與甲苯的最佳物質的量之比為______________,

②與濃硫酸作催化劑相比,NaHSO4作催化劑的優(yōu)點有______________、______________

③步驟3中,從三種異構體的混合物中分離出對硝基甲苯的方法為______________

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A.①②③B.①②③④C.①②③⑤D.①②③④⑤

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2)實驗開始時,先打開分液漏斗旋塞和活塞K,點燃A處酒精燈,讓氯氣充滿整個裝置,再點燃E處酒精燈,回答下列問題:

①在裝置D中能看到的實驗現(xiàn)象分別是 ___________________ ;

②在裝置E的硬質玻璃管內盛有碳粉,發(fā)生氧化還原反應,產物為CO2HCl,則E中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________;

③裝置F中球形干燥管的作用是____________________________;

3)儲氣瓶b內盛放的試劑是______________________________;

4B處發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________。

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