题目内容

(15分)Ⅰ.某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):

(1)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用                      
(2)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤,取一定量配成样液,并加入BaCl2溶液,出现白色沉淀并有气体产生,其离子方程是                                     
Ⅱ.某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:

(1)仪器b中可选择的试剂为(任意填一种)_____________。
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为_______________。
(3)F中读取气体体积前,应向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积________ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据________(填序号)。
a.B装置实验前后质量差mg;     b.F装置实验前后液面差VL
c.D装置实验前后质量差mg;     d.E装置实验前后质量差mg;
(5)E装置中浓硫酸的作用是__________________________________________。
Ⅰ.(1)CO2在水中存在平衡:CO2+H2OH2CO3HCO3+H+,有H2SO4存在时,可使上述平衡向左移动,从而减少CO2在水中的溶解,同时吸收挥发出来的HCl气体
(2)2HCO3+Ba2+=BaCO3↓+ CO2↑+H2O
Ⅱ.(1)碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体(
(2)Cu和Cu2O   (3)偏小  (4)b、c
(5)防止F中水蒸气进入D中,并吸收氨气

试题分析:I、(1)由图可知,A中生成二氧化碳,在D中二氧化碳与碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠,B中酸可抑制二氧化碳的溶解,则B中溶液的作用为CO2在水中存在平衡:CO2+H2O?H2CO3?HCO3-+H+,有H2SO4存在时,可使上述平衡向左移动,从而减少CO2在水中的溶解,同时吸收挥发出来的HCl气体;(2)D中的大量白色固体为NaHCO3,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀为BaCO3,气体应为CO2,反应方程式为:2HCO3+Ba2+=BaCO3↓+ CO2↑+H2O。
II、(1)依据装置仪器可知,浓氨水滴入锥形瓶中利用固体溶解放热使一水合氨分解生成氨气,需要选择氢氧化钠固体,氧化钙固体或碱石灰;(2)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,实验前称取黑色CuO 80g,物质的量为1mol,依据铜元素守恒,结合红色物质可能为铜或氧化亚铜,若为铜质量为64g,若为氧化亚铜质量=0.5mol×144g/mol=72g,实验后得到红色固体质量为68g.则红色固体成分的化学式为Cu和Cu2O;(3)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平,保持压强平衡再读数;若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积偏小;(4)若测得干燥管D增重为水物质的量,装置F测得气体的体积为为N2,计算得到气体物质的量,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比,所以选择bc;(5)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。
练习册系列答案
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(共15分) 某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体,流程如下:

(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有_______________ 、  _______________ 。
(2)①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中,不需要的是_______  (填下列各项中序号)。

②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl- CuCl42-(黄色)+4H2O。
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是____ (填下列各项中序号)。        a.FeCl3固体     b.CuCl2固体     c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。

①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为下列四阶段:

第①步转化主要在200~300oC范围内进行,该步转化的化学方程式为  _______________ 。                                                            
②300~400oC范围内,固体质量明显增加的原因是_______________,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是__________(填下列各项中序号)。
a.一阶段    b、二阶段    c、三阶段  d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物。

a.装置组装完成后,应立即进行气密性检查,请写出检查A-D装置气密性的操作  __________ 。
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为_______________ 溶液。
c.若原CuS矿样的质量为l0.0 g(含加热不反应的杂质),在实验过程中,保持温度在760oC左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4 g,则原矿样中CuS的质量分数为__________。
(18分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比,设计了如下实验流程:

实验中,先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气,再连接洗气瓶和气体收集装 置,立即加热氧化铜。反应完成后,黑色氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得:反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。乙小组测得:洗气前装置D的质量m3g、洗气后装置D的质量为m4g、生成氮气在标准状况下的体积V2L。请回答下列问题:
(1)检查A装置气密性的操作是____________________________________________________。
(2)实验室检验氨气的操作和现象是____________________________________。
(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备制备原理填写在下表的空格中。
 
实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、硫酸铵
反应的化学方程式为____________
乙小组
_____
浓氨水、氢氧化钠
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:_______
(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为________________。
(5)乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比明显小于理论值,其原因是_______。为此,乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药晶的实验仪器,重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积,得出了合理的实验结果。该药品的名称是________。
(15分)硫酸亚铁铵又称莫尔盐,是浅绿色晶体。它在空气中比一般亚铁盐稳定,是常用的Fe2+试剂。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐,并测定其纯度。
已知:①
②莫尔盐在乙醇溶剂中难溶。
Ⅰ.莫尔盐的制取

试分析:
(1)步骤2中加热方式            (填“直接加热”﹑“水浴加热”或“沙浴”);必须在铁屑少量剩余时,进行热过滤,其原因是                                    
(2)步骤3中包含的实验操作名称                            
(3)产品莫尔盐最后用       洗涤(填字母编号)。
a.蒸馏水      b.乙醇        c.滤液
Ⅱ.为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O晶体纯度,某学生取m g硫酸亚铁铵样品配制成500 mL溶液,根据物质组成,甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案,请回答:
(甲)方案一:取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液分三次进行滴定。
(乙)方案二:取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。

(1)若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为           
                ,验证推测的方法为:                                     
(丙)方案三:(通过NH4+测定)实验设计图如下所示。取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。

(2)①装置       (填“甲”或“乙”)较为合理,判断理由是                      。量气管中最佳试剂是   (填字母编号。如选“乙”则填此空,如选“甲”此空可不填)。
a.水          b.饱和NaHCO3溶液      c.CCl4
②若测得NH3的体积为V L(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为    

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