题目内容
【题目】氨是生产氮肥的重要原料,氮肥的使用促进了粮食增产。已知:氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(1)研究表明:氨气与氢气可在催化剂表面合成氨,下图是合成氨过程的微观示意图,其正确的顺序是_____________(填序号)。
(图中表示氮原子,表示氢原子, 表示催化剂)
(2)如下实验装置:
①实验室可采用B装置制取氧气,反应的化学方程式是_____________。
②实验室加热氯化铵和氢氧化钙两种固体可制取氨气,发生装置可选用上图的________(填“A”或 “B”),若用C装置收集氨气,气体应从_____(填“a”或“b”)端进入,此时检验氨气是否收集满的方法是_______________。大量氨气泄漏会对环境造成极大危害,某同学设计D、E两种尾气处理装置,你认为最优的是____(填 “D”或“E”)装置,理由是________。
【答案】⑤①③④② 2H2O2 2H2O+O2↑ A b 把湿润的红色石蕊试纸放在a端管口,若试纸变蓝色说明已集满,反之则未满 D 防止水倒吸
【解析】
(1)化学反应的实质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子,由题可知,图⑤中分子仍为氮气分子和氢气分子,且反应物分子还没接触到催化剂,此图表示反应最初的过程,然后分子要接触催化剂,图①就表示为附在催化剂表面的氢分子和氮分子,此时分子还未分裂成原子,接着图③中分子分裂为原子附着在催化剂表面,然后进行原子重新组合,即图②原子重新组合成新分子附着在催化剂表面,最后是图④氨分子离开催化剂形成氨气,故填⑤①③④②;
(2)
①装置B是固液混合不加热型装置,用此装置制氧气选用过氧化氢,在二氧化锰的催化下生成水和氧气,故填2H2O2 2H2O+O2↑;
②加热氯化铵和氢氧化钙两种固体制取氨气选择固固加热型发生装置,故填A;相同条件下氨气密度比空气小,使用万用瓶收集时应短管进气长管出气,故填b;氨气溶于水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,在a端管口放湿润的红色石蕊试纸即可判断,故填把湿润的红色石蕊试纸放在a端管口,若试纸变蓝说明已集满,反之则未满;氨气极易溶于水形成倒吸,通常在尾端连接一个倒扣的漏斗防止倒吸,故填D;理由故填防止水倒吸。
【题目】某研究性小组在一定温度下,用下图所示的实验装置进行一氧化碳还原纯净的氧化铁的实验。
(1)在上述实验装置(已检查气密性)中加好药品、连接好仪器后进行的第一步操作是____________。
(2)实验开始后,右侧试管中发生反应的化学方程式为_______________________。
(3)从环保角度看,实验装置该如何改进?________________________________。
(4)实验中观察到玻璃管内固体由红棕色全部变为黑色。现对产物黑色粉末A的成分进行如下探究:
(查阅资料)①一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁粉,三种物质均为黑色;②铁的氧化物均不和硫酸铜发生反应。
(提出向题)黑色粉末A可能是什么呢?
(进行猜想)(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。但小华认为小明的猜想是错误的,理由是______。
(2)小华提出了猜想①和猜想②,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①:黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成;
猜想②:黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成:
猜想③:_______
(查阅资料)①铁的氧化物都能与稀盐酸或稀硫酸反应②四氧化三铁、铁粉能被磁铁吸引;
(实验探究)
方案 | 实验操作 | 可能的现象 | 结论 |
① | 取适量黑色粉末A用磁铁吸引 | 黑色粉末全部被吸引 | 猜想①正确 |
② | 取适量黑色粉末A用磁铁吸引 | 黑色粉末部分被吸引 | 猜想②正确 |
③ | ________ | ______ | 猜想③正确 |
(反思评价)(1)小娟认为在方案①②中,方案________的结论正确。(填数字符号)
(2)请你在表格中填写好证明你的猜想③的实验操作和现象。
(得出结论)在高温下,一氧化碳和氧化铁反应可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁。