题目内容

(8分)三聚氰胺(化学式为C3H6N6)是一种白色结晶粉末,因其低毒、含氮量高,俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺,导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲探究三聚氰胺的制取原理:
【查阅资料】
(1)化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺。即以尿素[化学式CO(NH2)2]为反应物,硅胶为催化剂,在380℃至400℃的温度下,沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺,同时产生两种无色气体,其中一种气体具有刺激性气味。
(2)NO是无色气体,不溶于水,在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体。
【提出问题】反应生成的两种气体是什么?
【假设猜想】根据资料及反应物判断,生成的两种气体可能是:
①二氧化碳和水蒸气    ②二氧化碳和氨气(NH3
③二氧化碳和氮气      ④二氧化碳和二氧化氮
提出以上猜想的依据是                                
你认为合理的猜想是(填序号)           ,理由是                             
【设计实验】同学们在老师的指导下,设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺,并验证猜想。

【实验现象和分析】
(1)A装置的作用是                              
(2)实验时观察到B中棉花变红,证明生成了        ,同时看到D中        现象,说明还生成了二氧化碳。
(3)C中浓硫酸的作用是                           
【实验结论】根据资料和实验现象分析可知,用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为
                                               
【假设猜想】反应前后元素种类不变(合理给分)
②    只有②中气体符合无色、有刺激性气味
【实验现象与分析】(1)冷凝得到三聚氰胺
(2)氨气(或碱性气体)   澄清石灰水变浑浊
(3)吸收氨气
【实验结论】6CO(NH2)2C3H6N6 + 6NH3↑ + 3CO2

试题分析:1、【假设猜想】根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,故有以下关于两种无色气体的猜测:①二氧化碳和水蒸气;②二氧化碳和氨气(NH3);③二氧化碳和氮气;④二氧化碳和二氧化氮。但合理的猜想是②,理由是只有②中气体符合无色、有刺激性气味的特征。
2、【实验现象和分析】
(1)根据题中资料可知,三聚氰胺需要冷凝得到,故A装置的作用是冷凝得到三聚氰胺。
(2)实验时观察到B中棉花变红,证明生成了氨气(或碱性气体),同时看到D中澄清石灰水变浑浊,说明还生成了二氧化碳。
(3)浓硫酸能与碱性气体反应,C中浓硫酸的作用是吸收氨气。
3、用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为:6CO(NH2)2C3H6N6 + 6NH3↑ + 3CO2
点评:本题给定了一些信息,要求同学们具有分析信息并综合信息的能力,设计合理的实验,逐步探究实验结论,难度较大。
练习册系列答案
相关题目
(9分)请你参与下列探究:
【问题情景】某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望,生成的是什么气体?
【提出猜想】从元素守恒的角度,放出的气体可能是SO2、O2、H2
【查阅资料】SO2易溶于水,它能与NaOH反应,生成Na2SO3
【方案设计】依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则检验方法是____________________________________。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与NaOH反应的化学方程式____________________。
(3)实验小组同学合作设计了如下组合实验方案,排除和验证猜想的气体。

如果放出的是O2和H2,你认为方案中的安全隐患是       
老师说:化学反应中,一种元素的化合价升高,肯定有元素的化合价降低,这是科学规律。丙同学根据老师这句话,说:“肯定不是       ” 。
【实验探究】小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的气体从a通入,过一会儿点燃B处酒精灯;一段时间后,发现表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,B装置的尾部有水珠生成;停止通气,再次称量装置A,发现质量无增减。
结论:铁粉与硫酸铜溶液反应时,产生的气体是_________________。
写出B装置中发生化学反应的方程式_______________。
【思维拓展】
(1)由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有____________物质。
(2)不通过称量,如何判断SO2与NaOH溶液发生了反应呢?丁同学设计了右图所示的装置进行实验,发现试管内液面上升,就得出SO2与NaOH溶液发生反应的结论。其他同学认为这一方案不严谨,理由是______________。要得到科学严谨的结论,仍利用该装置,补做的实验是______________。
(8分)叠氮化钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊,某化学小组同学对其进行下列研究。
【查阅资料】
①NaN3受撞击会生成Na、N2。  
②NaN3遇盐酸、H2SO4溶液无气体生成。
③碱石灰是CaO和 NaOH的混合物。
④NaN3的制备方法是:将金属钠与液态氨反应制得NaNH2,再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和氨气(NH3)。
【问题探究】
(1)汽车经撞击后,30毫秒内引发NaN3迅速分解,写出该反应的化学方程式     
(2)工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3,其原因是(用化学方程式表示)     
(3)为测定某工业级NaN3样品中含有Na2CO3的质量分数,化学小组同学设计了如下实验装置。

①小明同学认为通过测定装置Ⅰ中反应前后B的质量差,再通过相应计算,就可测定Na2CO3的纯度,小组内同学通过讨论认为不可以,其理由可能是     。ⅠⅡ
②小刚同学在大家讨论的基础上,设计了装置Ⅱ。请分析:装置Ⅱ中A的作用是_____;若无装置C,对测定结果造成的影响是     (填“偏大”、“偏小”或“无影响”);装置E的作用是     
③根据装置Ⅱ,小组同学设计的实验步骤有:a.称量装置D。b.称量样品,检查装置气密性。c.打开弹簧夹,鼓入空气。d.打开分液漏斗的活塞和玻璃塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞和玻璃塞。其正确顺序为    (填字母序号,可重复)。
南南同学学完了溶质质量分数后与小组同学到实验室练习配制一定溶质质量分数的溶液。先用托盘天平称取纯净的氢氧化钠于洁净烧杯中,再用量筒量取自来水倒入烧杯中,搅拌后发现溶液中有白色浑浊物。对此现象小组同学都感到疑惑,于是进行了如下探究。
【提出问题】白色浑浊物是什么物质?
【查阅资料】①自来水是硬水,常常含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2
②Ca(HCO3)2与足量的氢氧化钠反应方程式:
Ca(HCO3)2+2NaOH = CaCO3↓+2H2O+ Na2CO3
Mg(HCO3)2与足量的氢氧化钠反应方程式:
Mg (HCO3)2+2NaOH = Mg(OH)2↓+2H2O+ Na2CO3
③Mg(OH)2在热水中溶解度增大,可形成稀溶液。
【作出猜想】猜想一:白色浑浊物是CaCO3
猜想二:白色浑浊物是Mg(OH)2
猜想三:白色浑浊物是                   。
【实验探究】①取氢氧化钠于烧杯中,加自来水水搅拌,杯壁发烫,原因是          。静置冷却、过滤。
②取①滤渣加稀盐酸,有气泡冒出,反应的化学方程式是           ,说明猜想        错误。
③另取①滤渣加热的蒸馏水,在上层清夜中再加酚酞试液,液体变红,所以猜想      正确。
【拓展延伸】南南认为实验探究①过滤后的滤液是纯净的氢氧化钠溶液,对吗?       (填对或不对),你的证明方法是 (写出操作方法、现象、结论)                 
【实验反思】①实验室在配制溶液时应该使用        水。
②判断自来水是硬水的方法是             

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