题目内容

如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质缓缓地压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体体积在常温常压下测定)。

 

实验序号

甲针筒内物质

乙针筒内物质

甲针筒的现象

1

40 mL HCl

40 mL NH3

产生白烟

2

40 mL Cl2

10mL 水

剩余气体为20mL

3

30 mL NO

15 mL O2

 

4

20 mL AlCl3溶液

10 mL NaOH溶液

生成白色沉淀,后消失

(1)如果实验1甲针筒内改装30 mL Cl2 ,乙针筒内仍为40 mL NH3,实验时,甲针筒内也有白烟产生。写出有关反应的化学方程式                   

(2)由实验2可知,常温常压下氯气在水中的溶解度为                 

(3)实验3 反应后甲针筒内气体的体积为                  

(4)实验4中,AlCl3溶液浓度为0.1mol/L,如果最后白色沉淀全部消失,则NaOH溶液浓度至少为     mol/L。

(5)将上述装置做以下改进:在甲、乙针筒之间连接一段硬质玻璃管,如下图。在A处装一种浅黄色的粉末,乙针筒内是一种常见的气体,甲针筒无气体。将乙针筒内气体压入甲针筒内,发现气体体积是原来的一半。A处的物质是              ,甲针筒内的气体为           

(6)有学生用上述改进后的装置测定空气中氧气的体积分数(加热用酒精灯未画出)。乙针筒内装有50 mL空气。实验时,用酒精灯对A处物质进行加热,经反复慢慢推拉两针筒的活塞,反应完毕,恢复至室温,测得剩余气体为40.5mL。

①A处的物质是     (选填编号)。

a.碳粉       b.二氧化锰       c.铜粉      d.氧化铜

②已知空气中氧气的体积分数为0.2,则该实验的相对误差为        

 

【答案】

(1)3Cl2+4NH3¾®N2+2NH4Cl+4HCl (2分) (写成3Cl2+2NH3¾®N2+6HCl; HCl + NH3¾®NH4Cl或3Cl2+8NH3¾®N2+6NH4Cl得1分;只写3Cl2+2NH3¾®N2+6HCl不得分)

(2)2(或1:2或1体积水溶解2体积氯气。合理即可)(1分)

(3)15 mL<V<30 mL (2分)(只写小于30 mL得1分)

(4)0.8 mol/L(2分)

(5)过氧化钠或Na2O2 (1分)  氧气或O2(1分)   

(6)① c. (1分)  ②-0.05 或-5%(2分)(没有负号不得分)

【解析】

试题分析:(1)氯气和氨气发生氧化还原反应,氯气氧化氨气为氮气,氯气被还原为氯化氢气体,依据定量关系可知氨气过量一部分,氯化氢和氨气反应生成氯化铵是固体颗粒,冒白烟;反应的化学方程式为:3Cl2+4NH3=N2+2NH4Cl+4HCl;

(2)40mL Cl2在10mL水溶解,最后剩余气体为20mL,则依据气体体积比表示的溶解度为1:2;

(3)30mL NO与15mL O2混合发生反应2NO+O2=2NO2,所以前后反应生成二氧化氮气体体积为30ml,又二氧化氮可以聚合为四氧化二氮气体2NO2⇌N2O4,但反应是可逆反应不能全部转化,所以最后容器中的气体体积介于15ml~30ml;

(4)AlCl3溶液浓度为0.1mol/L,如果最后白色沉淀全部消失,氢氧化钠和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量会溶解氢氧化铝,沉淀恰好溶解反应的离子方程式为:

所以得到       

Al3+ + 4OH-    =Al(OH)4-

1         4

0.1mol/L×0.02L   c(OH-)×0.01L

计算得到c(NaOH)=0.8mol/L;

(5)在甲、乙针筒之间连接一段硬质玻璃管,如下图.在A处装一种浅黄色的粉末,乙针筒内是一种常见的气体,甲针筒无气体.将乙针筒内气体压入甲针筒内,发现气体体积是原来的一半.A处的物质依据颜色和与气体反应的性质可知,为Na2O2;乙中气体为二氧化碳,和过氧化钠反应后生成气体为氧气,2Na2O2+CO2=2Na2CO3+O2

(6)①测定空气中氧气的体积分数是利用空气中氧气反应,其他气体不反应;

a.碳粉和氧气反应生成二氧化碳,不能测定气体体积变化后氧气的体积,故a不符合;

b.二氧化锰不能和空气中 氧气反应,不能测定,故B不符合;

c.铜粉和氧气反应生成氧化铜,可以测定气体减小,计算氧气的条件分数,故C符合;

d.氧化铜不能和空气中氧气反应,不能测定体积分数,故d不符合;故选c.

②乙针筒内装有50mL空气。实验时,用酒精灯对A处物质进行加热,经反复慢慢推拉两针筒的活塞,反应完毕,恢复至室温,测得剩余气体为40.5mL.体积变化为氧气=50ml-40.5ml=9.5ml,氧气体积分数=9.5ml/50ml×100%=0.19,所以相对误差=(0.2-0.19)÷0.2×100%=5%,故答案为:-5%

考点:本题考查的是氨气、氯气、氮的化合物过氧化钠等物质的性质应用,实验现象分析和定量计算是考查重点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

 

练习册系列答案
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(2012?青浦区二模)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质缓缓地压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体体积在常温常压下测定).

实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象
1 40mL HCl 40mL NH3 产生白烟
2 40mL Cl2 10mL水 剩余气体为20mL
3 30mL NO 15mL O2
4 20mL AlCl3溶液 10mL NaOH溶液 生成白色沉淀,后消失
(1)如果实验1甲针筒内改装15mL Cl2,乙针筒内仍为40mL NH3,实验时,甲针筒内也有白烟产生.写出有关反应的化学方程式
3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl
3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl

(2)由实验2可知,常温常压下氯气在水中的溶解度为
1:2
1:2

(3)实验3反应后甲针筒内气体的体积为
15ml~30ml
15ml~30ml

(4)实验4中,AlCl3溶液浓度为0.1mol/L,如果最后白色沉淀全部消失,则NaOH溶液浓度至少为
0.8
0.8
mol/L.
(5)将上述装置作以下改进:在甲、乙针筒之间连接一段硬质玻璃管,如下图.在A处装一种浅黄色的粉末,乙针筒内是一种常见的气体,甲针筒无气体.将乙针筒内气体压入甲针筒内,发现气体体积是原来的一半.A处的物质是
Na2O2
Na2O2
,甲针筒内的气体为
O2
O2


(6)有学生用上述改进后的装置测定空气中氧气的体积分数(加热用酒精灯未画出).乙针筒内装有50mL空气.实验时,用酒精灯对A处物质进行加热,经反复慢慢推拉两针筒的活塞,反应完毕,恢复至室温,测得剩余气体为40.5mL.
(1)A处的物质是
c
c
(选填编号).
a.碳粉  b.二氧化锰    c.铜粉  d.氧化铜
(2)已知空气中氧气的体积分数为0.2,则该实验的相对误差为
-0.05或-5%
-0.05或-5%
考生注意:此题为分叉题,分A、B两题,考生可任选一题。若两题均做,一律按A题计分。A题适合使用二期课改新教材的考生解答,B题适合使用一期课改教材的考生解答。

(A)如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。

实验序号

甲针筒内物质

乙针筒内物质

甲针筒的现象

1

10 mL FeSO4溶液

10 mL NH3

生成白色沉淀,后变色

2

20 mL H2S

10 mL SO2

 

3

30 mL NO2(主要)

10 mL H2O(l)

剩有无色气体,活塞自动向内压缩

4

15 mL Cl2

40 mL NH3

 

试回答下列问题:

(1)实验1中,沉淀最终变为___________色,写出沉淀变色的化学方程式_______________。

(2)实验2甲针筒内的现象是:有________生成,活塞___________移动(填“向外”“向内”或“不”)。反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入__________溶液中。

(3)实验3中,甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是__________,写出NO2与H2O反应的化学方程式_______________________________。

(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3N2+6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为___________,最后针筒内剩余气体的体积约为______________mL。

(B)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是________反应。

(2)甲和乙两个水浴作用不相同。

甲的作用是____________________;乙的作用是_____________________。

(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是____________________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是______________。

(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有__________。要除去该物质,可先在混合液中加入______________(填写字母)。

a.氯化钠溶液                  b.苯

c.碳酸氢钠溶液                d.四氯化碳

然后,再通过_____________(填实验操作名称)即可除去。

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