(1)某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室探究工業(yè)合成硝酸的化學(xué)原理。
①氨的催化氧化:圖a是探究氨的催化氧化的簡易裝置,實(shí)驗(yàn)中觀察到錐形瓶中鉑絲保持紅熱,有紅棕色氣體生成或白煙產(chǎn)生。白煙的成分是          (填化學(xué)式)。
  
圖a                                       圖b
②NO2的吸收:如圖b所示,將一瓶NO2倒置于水槽中,在水下移開玻璃片,可觀察到的現(xiàn)象是                  。
(2)三價鐵鹽溶液因Fe3+水解而顯棕黃色,請以Fe(NO3)3溶液為例,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響鹽類水解程度的因素。
①寫出Fe(NO3)3水解的離子方程式                                      。
②參照示例完成下表實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。
限選材料:0.05mol?L-1Fe(NO3)3、0.5mol?L-1Fe(NO3)3、1.0mol?L-1HNO3、1.0mol?L-1NaOH、NaHCO3固體、蒸餾水、冰水混合物;pH計(jì)及其他常見儀器。

可能影響因素
 
實(shí)驗(yàn)操作
 
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
 
溶液的酸堿性
 
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中,加入幾滴1mol?L-1HNO3。
 
棕黃色溶液顏色變淺,說明溶液酸性增強(qiáng)能抑制Fe(NO3)3的水解。
 
鹽的濃度
 
                          
                          
 
                          
                          
 
         
 
                          
                          
 
                          
                          
 
 

(1)(共4分)① NH4NO3    (2分)
② 集氣瓶中紅棕色逐漸消失,集氣瓶中的液面逐漸上升   (2分)
(2)(共12分)
① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+   (2分)
②(注:合理的表達(dá)或方案也給分,每空2分,共10分)

影響條件
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
②鹽的濃度
用量筒取10mL Fe(NO3)3于燒杯中,用pH計(jì)測出pH值.另取90mL蒸餾水加入燒杯,充分?jǐn)嚢瑁儆胮H計(jì)測出pH值。
前后測得pH值之差小于1。說明加水稀釋后平衡右移,生成更多的H+,故增大Fe(NO3)3濃度,抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
用pH計(jì)分別測定0.05mol?L-1Fe(NO3)3和0.5mol?L-1Fe(NO3)3的pH,并比較大小。
二種溶液的pH值之差小于1。說明增大c(Fe(NO3)3),抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入少量NaHCO3固體。
溶液顏色變深。說明加入少量NaHCO3固體可減少c(H+)促進(jìn)Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入幾滴1.0mol?L-1NaOH
產(chǎn)生紅棕色沉淀,棕黃色溶液變成無色,說明加入NaOH可減少c(H+)能促進(jìn)Fe(NO3)3水解。
③升高溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中,再用酒精燈加熱一段時間,觀察溶液顏色
加熱后溶液顏色變深。說明升高溫度促進(jìn)Fe(NO3)3水解。
或③降低溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中,再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時間,觀察溶液顏色
棕黃色溶液顏色變淺。說明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解。
 

解析試題分析:(1)①氨與氧氣發(fā)生催化氧化,生成NO和水,NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色氣體二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)又有硝酸生成,硝酸與氨氣反應(yīng)生成白色固體硝酸銨,則白煙的成分是NH4NO3
②二氧化氮溶于水,生成硝酸和無色氣體NO,同時瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,所以看到集氣瓶內(nèi)紅棕色氣體消失,集氣瓶中的液面逐漸上升;
(2)①Fe(NO3)3水解生成氫氧化鐵和硝酸,離子方程式為Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H
②影響鹽水解程度的因素有濃度、溫度。根據(jù)鐵離子水解的離子方程式判斷增大鐵離子濃度平衡正向移動,可采用不同濃度的Fe(NO3)3溶液,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定溶液的pH,判斷水解程度的大小;增大H濃度平衡逆向移動,溶液棕黃色變淺;水解反應(yīng)可看成是中和反應(yīng)的逆反應(yīng),所以是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡,正向移動,溶液棕黃色加深。具體實(shí)驗(yàn)如下表:

影響條件
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
②鹽的濃度
用量筒取10mL Fe(NO3)3于燒杯中,用pH計(jì)測出pH值.另取90mL蒸餾水加入燒杯,充分?jǐn)嚢,再用pH計(jì)測出pH值。
前后測得pH值之差小于1。說明加水稀釋后平衡右移,生成更多的H+,故增大Fe(NO3)3濃度,抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
用pH計(jì)分別測定0.05mol?L-1Fe(NO3)3和0.5mol?L-1Fe(NO3)3的pH,并比較大小。
二種溶液的pH值之差小于1。說明增大c(Fe(NO3)3),抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入少量NaHCO3固體。
溶液顏色變深。說明加入少量NaHCO3固體可減少c(H+)促進(jìn)Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入幾滴1.0mol?L-1NaOH
產(chǎn)生紅棕色沉淀,棕黃色溶液變成無色,說明加入NaOH可減少c(H+)能促進(jìn)Fe(NO3)3水解。
③升高溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中,再用酒精燈加熱一段時間,觀察溶液顏色
加熱后溶液顏色變深。說明升高溫度促進(jìn)Fe(NO3)3水解。
或③降低溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中,再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時間,觀察溶液顏色
棕黃色溶液顏色變淺。說明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解。
 
考點(diǎn):考查氨氣的催化氧化、二氧化氮的吸收,鐵離子的水解及影響水解程度的條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一種值得期待的新的生活方式,請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應(yīng)化學(xué)方程式為:
____C+____K2Cr2O7 +      =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO43+ ____H2O  
請完成并配平上述化學(xué)方程式。
其中氧化劑是________________,氧化產(chǎn)物是_________________
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1
①已知: △H2=-283 kJ·mol-1
     △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式為       
②在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃     
270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。

請回答:
。┰谏鲜鋈N溫度中,曲線Z對應(yīng)的溫度是                。
ⅱ)利用圖中a點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=                    。
③在某溫度下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,5min時達(dá)到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol?L-1)變化如下表所示:

 
0min
5min
10min
CO
0.1
 
0.05
H2
0.2
 
0.2
CH3OH
0
0.04
0.05
 
若5min~10min只改變了某一條件,所改變的條件是                        ;   且該條件所改變的量是              。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)來探究元素周期律。甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對應(yīng)最高價含氧酸之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖裝置來一次性完成N、C、Si的非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)研究;乙同學(xué)根據(jù)置換反應(yīng)的規(guī)律,利用下圖裝置完成了Cl元素的非金屬性比Br強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)研究。回答下列問題:

(1)圖中E裝置名稱是_____________。
(2) N、C、Si的非金屬性由強(qiáng)到弱的順序是:_____________;從以下所給物質(zhì)中選出甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)所用到物質(zhì):試劑A為_______;試劑C為_________(填序號)。
①稀HNO3溶液    ②稀鹽酸   ③碳酸鈣   ④Na2SiO3溶液  ⑤SiO2
(3) 乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中(酒精燈加熱裝置在圖中未畫出),若試劑C為溴化鉀溶液溶液外,還需要用到的試劑有:試劑A為________;試劑B為 ________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某化學(xué)小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置

(1)若裝置A中的固體藥品為KClO3,則寫出離子方程式             
(2)裝置B既能除去氯氣中的氯化氫,還能檢測實(shí)驗(yàn)過程中裝置C是否發(fā)生堵塞。若C中發(fā)生堵塞,B中將觀察到的現(xiàn)象是        。
(3)裝置C的作用是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性,l處是濕潤的有色布條,則Ⅱ、Ⅲ處應(yīng)加入的物質(zhì)分別是        ,     。
(4)設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。請簡述能說明氯、溴、碘非金屬性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象             。(夾持裝置略去)制備Cl2并探究氯氣的相關(guān)性質(zhì):

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450~500℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。

相關(guān)信息:①四氯化硅遇水極易水解;②SiCl4沸點(diǎn)為57.7℃,熔點(diǎn)為-70.0℃。請回答:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                          。
(2)裝置C中的試劑是             ;裝置F的作用是                            ;
裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是                                            。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中含有鐵元素,為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,使鐵元素還原成Fe2,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定。
①反應(yīng)的離子方程式:                                                       
②滴定前是否要滴加指示劑?    (填“是”或“否”),請說明理由                  。
③滴定前檢驗(yàn)Fe3是否被完全還原的實(shí)驗(yàn)操作是                                 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

已知:SO2可以與硫酸酸化的濃KMnO4溶液反應(yīng),也可以使澄清的石灰水變渾濁。下圖④中濃硫酸與木炭粉在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成 CO2、SO2和H2O。

(1)在加熱條件下,濃硫酸與木炭粉反應(yīng)的化學(xué)方程式是:                     。(2分)
(2)若用上圖所列各裝置設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證濃硫酸與木炭粉反應(yīng)的產(chǎn)物,這些裝置的連接順序
(按產(chǎn)物氣流從左至右的方向)是(填裝置的編號)                。(2分)
(3)B瓶溶液的作用是          。(2分)本實(shí)驗(yàn)中能說明二氧化硫具有漂白性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是          。(2分)③中反應(yīng)的離子方程式為       。(2分)
(4)裝置②中所盛是無水硫酸銅,現(xiàn)象是                      。(2分)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為了探究銅與濃硫酸的反應(yīng),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

實(shí)驗(yàn)步驟:
①先連接如圖所示的裝置,檢查好氣密性,再加入試劑;
②加熱A試管,待B試管中品紅溶液退色后,熄滅酒精燈;
③將Cu絲向上抽動離開液面。
請回答下列問題:
(1)A試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  。
(2)能夠證明銅與濃硫酸反應(yīng)生成氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                           
(3)在盛有BaCl2溶液的C試管中,除了導(dǎo)管口有氣泡外,無其他明顯現(xiàn)象,若將其中的溶液分成兩份,分別滴加下列溶液,將產(chǎn)生沉淀的化學(xué)式填入表中對應(yīng)的位置。

滴加的溶液
氯水
氨水
沉淀的化學(xué)式
 
 
 
寫出其中SO2表現(xiàn)還原性的離子反應(yīng)方程式:                                  。
(4)實(shí)驗(yàn)完畢后,先熄滅酒精燈,由于導(dǎo)管E的存在,試管B中的液體不會倒吸入試管A中,其原因是                                                        。
(5)實(shí)驗(yàn)完畢后,裝置中殘留的氣體有毒,不能打開導(dǎo)管上的膠塞。為了防止該氣體排入空氣中污染環(huán)境,拆除裝置前,應(yīng)當(dāng)采取的操作是                                。
(6)將SO2氣體通入含有n mol Na2S的溶液中,充分反應(yīng)后,溶液中出現(xiàn)黃色渾濁,試分析該溶液最多能吸收SO2氣體        mol(不考慮溶解的SO2)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

Na2S2O3·5H2O(俗稱海波或大蘇打)是照相業(yè)常用的一種定影劑。
(一)常用下列途徑制備海波:

已知反應(yīng):4FeS+7O2  2Fe2O3+4SO2、Na2SO3+SNa2S2O3
(1)計(jì)算原料FeS在反應(yīng)(a)和(b)中的理論分配比:_________。
(2)現(xiàn)有88gFeS,設(shè)NaOH溶液吸收SO2的吸收率為96%,問最多制備海波質(zhì)量為____克(精確到0.1克)
(二)工業(yè)上制得的海波晶體中可能含有少量的亞硫酸鈉和硫酸鈉雜質(zhì)。為了測定某海波樣品的成分,稱取三份質(zhì)量不同的該樣品,分別加入相同濃度的硫酸溶液30mL,充分反應(yīng)后過濾出硫,微熱濾液使生成的SO2全部逸出(Na2S2O3+ H2SO4® Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O)。測得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(標(biāo)準(zhǔn)狀況):

 
第一份
第二份
第三份
樣品的質(zhì)量/g
7.54
15.08
35.00
二氧化硫的體積/L
0.672
1.344
2.688
硫的質(zhì)量/g
0.80
1.60
3.20
 
(3)計(jì)算所用硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。(寫出計(jì)算過程)
(4)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可判斷該樣品__________(填字母)
A.不含Na2SO3和Na2SO4         B.不含Na2SO3 含Na2SO4
C.含Na2SO3不含Na2SO4        D.含Na2SO3和Na2SO4
(5)若將30.16g該樣品和一定量的上述硫酸溶液混合微熱。試討論:當(dāng)加入硫酸的體積______(aL)在不同取值范圍時,生成SO2體積___________(bL,標(biāo)態(tài))的值。(可用含a和b的代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

已知AgNO3晶體加熱分解生成兩種單質(zhì)和紅棕色氣體。用下列某些裝置粗略測定混入了其他不分解也不參與反應(yīng)的雜質(zhì)的硝酸銀的純度,并進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、酒精燈等已略去),填寫下列空白。

(1)寫出AgNO3受熱分解的化學(xué)方程式:_______________________________________________________________。
(2)測定AgNO3的純度,可選用由A、B、C、D組成的裝置,但其中不合理的是____________,該錯誤引起的后果是____________________________________________。
(3)B瓶中的空氣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“有”或“無”)影響,理由是____________________________________________________________________________。
(4)如果改進(jìn)裝置后,稱取硝酸銀試樣4.00 g置于A中緩緩加熱,待反應(yīng)完全后,產(chǎn)生的氣體通過B、C裝置后,測得量筒中水的體積,并折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為112 mL,則試樣的純度為________。
(5)如果加熱Cu(NO3)2生成氧化銅,則加熱分解所得氣體應(yīng)通入裝置________(填“E”或“F”),其理由是__________________________________________________________。

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