题目内容

氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：2 NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s)   ΔH＜0

（1）实验室制备NH3的化学方程式是：                          。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。

注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是          。液体石蜡鼓泡瓶的作用是             。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是       (填写操作名称)。为了得到干燥产品，应采取的方法是     (填写选项序号)。
a. 常压加热烘干        b. 高压加热烘干       c. 真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如右图所示。双通玻璃管的作用：           ； 
浓硫酸的作用：     　             　         。　　　　　　　
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7825 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为            。
（1）2NH4Cl + Ca(OH)2△2NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O(未写条件扣1分)(2分)
（2）① 降低温度，提高反应物转化率(或降低温度，防止因反应放热造成产物分解)(2分)；通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例(2分)② 过滤(1分)  c(1分)
③防止倒吸(2分)吸收多余氨气，防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解(2分)
（3）75%(3/4、0.75，其它结果不给分)(3分)

试题分析：（1）实验室制备NH3的化学方程式是2NH4Cl + Ca(OH)22NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O。
（2）①因为反应放热，降低温度，提高反应物转化率，同时，防止因反应放热造成产物分解；通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例②反应后的固体和液体的混合物，分离出产品的实验方法是过滤。因为氨基甲酸铵热稳定性差，为了得到干燥产品，应采取的方法是真空40 ℃以下烘干；③图中尾气处理装置使用了截面积较大的玻璃管，可防止倒吸；浓硫酸可以吸收多余氨气，防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解。
（3）由NH2COONH4——CaCO3可知0.7825 g NH2COONH4是0.0133mol，1.000 g CaCO3是0.01mol，样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为75%。
练习册系列答案
相关题目
某种胃药中抗酸剂为CaCO3．甲、乙两同学为测定其中CaCO3含量，分别设计以下两种方案（药片中的其它成分与HCl和NaOH溶液均不反应）．请回答下列有关问题：
（1）甲同学拟用右图装置测量样品与足量稀盐酸反应生成CO2的体积，来分析CaCO3的含量．则①X的作用是______
②B中不可改用饱和Na2CO3溶液，用离子方程式说明理由______
（2）乙同学拟用以下操作测定样品中CaCO3含量：
A．配制0.100mol/LHCl溶液和0.100mol/LNaOH溶液
B．取一粒药片（0.100g），研碎后加入20mL蒸馏水
C．加入30mL0.100mol/L的盐酸，充分反应
D．用0.100mol/LNaOH溶液中和过量的盐酸至中性，共消耗NaOH溶液18.00mL
试回答下列问题：
①配制0.100mol/LHCl溶液100mL需要的玻璃仪器是______
②该胃药中CaCO3的质量分数是______
（3）甲同学将实验中获得的17.92mLCO2（标准状况）通入10mL0.100mol/LNaOH溶液中，判断所得溶液的溶质是______（填化学式）
某不锈钢（主要成分为Fe）样品中含有铝、铜等（其它成分忽略），为了测定该合金中铁的含量，有人设计如下工艺流程：

（1）滤液C中溶质含有______（写化学式）；
（2）如何验证滤液A中含Fe2+，而不含Fe3+______．
（3）对所得Fe2O3固体称量得质量为bg，计算该样品中铁元素质量分数的表达式为（用含a、b的式子表示）______．
I.某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质，设计了如下实验:
小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现，溶液褪色先慢后快。
（1）上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为                                 。
（2）为了探究此反应速率由小变大的原因，甲同学做了如下实验（表中“一”表示未加入该试剂）。
实验
编号
反应温度
(利用水浴加热)
稀硫酸
溶液
MnSO4固体
0.10 mol/L
KMnO4溶液
褪色
时间
1
750C
一
一
1mL
100s
2
750C
10滴
一
1mL
40s
3
750C
10滴
加入少许
1mL
3s
甲同学由此能够得出结论:                                                         
II.乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”， 决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知，草酸（H2C2O4）是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC2O4）不溶于醋酸，能溶于强酸。
（1） 欲准确测定菠菜中草酸盐含量，回答有关问题：
①操作：取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来,用盐酸溶解后,溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，滴定实验重复操作2 —3次。平均消耗标准溶液V mL。
②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42－计）的质量分数为                       。（只列式不计算，已知：C2O42－的的摩尔质量为88 g?mol-1）
③讨论：用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高，原因是                                                                 。
(15分)某研究小组设计如下装置分离CO和CO2的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质。已知氯化钯（PdCl2）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀(金属单质)。夹持装置未画出。

（题9图）
（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，则X、Y可能是           、           .
（2）连接装置、检验气密性并装好药品后，关闭分液漏斗活塞和K3，打开K1、K2，分离出CO，当观察到                 现象时，可对C装置进行加热操作，反应产物为红色固体。
（3）查询资料获得以下信息：①Cu2O为红色固体；②常温下，Cu2+在溶液中稳定，Cu+易在酸性条件下发生反应：2Cu+ =Cu2++Cu。
甲、乙两组同学取上述红色固体(用M代表)进行实验，探究其成分：
组别
实验操作
实验现象或数据
结 论
甲
① 向a g M中加入一定量稀硫酸，充分搅拌；
② 继续滴加稀硫酸至过量, 充分反应.
①固体明显减少；
②仍然有一定量固体，溶液呈蓝色
①M中一定有Cu2O;
②M中一定有Cu.
乙
将甲实验后所得溶液过滤
将滤渣洗涤、干燥、称量
滤渣质量为g
M为Cu和Cu2O的混合物
(i)乙组同学认为甲组同学所得结论不可靠，其理由是                    .
(ii)甲组同学配合乙组同学进行了计算,认为乙组同学的结论是正确的,并得出M中Cu和Cu2O的物质的量之比是                  .
（4）C装置反应结束后，欲从混合气体中分离出CO2，需进行的主要操作是           .实验过程中D装置产生白色沉淀的离子方程式为                                    .
（5）Z试剂为混有KI的苯溶液，则E装置中可能产生的现象是                   .
（13分）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）。
I．[查阅资料]
（1）Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）

实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是____；E中的试剂是___（选填下列字母编号）。
A．稀H2SO4   B．NaOH溶液   C．饱和NaHSO3溶液
（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合液，滤液经____（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ．[探究与反思]
（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_____，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
（2）为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤（2）进行了改进，改进后的操作是_______。
（3）Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过_____方法提纯。
（9分）硫代硫酸钠( Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3 +CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题：

（1）b中反应的离子方程式为__________________，c中试剂为_____________________。
（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是____________________。
（3）d中的试剂为____________。
（4）实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有______________________（写出两条）。
（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2,不能过量，原因是_______________________。
（20分）某研究性学习小组在实验室中配制0.20mol·L-1的盐酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的氢氧化钠溶液。
⑴配制待测液：将1．7 g含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成200 mL溶液，所需的主要玻璃仪器除烧杯，200 mL容量瓶，量筒，还有               ﹑                。
⑵滴定：
①盛装0.20mol·L-1盐酸标准液应该用              式滴定管，
②滴定时，先向锥型瓶中加酚酞作为指示剂；再逐滴滴定，观察到              时为滴定终点。
③有关数据记录如下：
滴定序号
待测液体体积(mL)
所耗盐酸标准液的体积(mL)
起始读数
滴定前
终点读数
1
20.00
0.50
20.40
2
20.00
6．00
26．10
3
20.00
4．00
24．00
 
数据处理：NaOH溶液的浓度为     mol·L-1，烧碱样品的纯度为      。（保留三位有效数字）
⑶试分析以下各项操作对实验结果的可能影响，用“偏高”﹑“偏低”或“无影响”等填空：
①若用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定的结果              ；
②若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果              ；
③若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定，则会使测定结果              ；
④读数时，若滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，则会使测定结果              ；
目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境。这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。
【实验Ⅰ】 硫的质量确定:

按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.0 g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50 mL 0.1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后将B中溶液转移至250 mL容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00 mL该溶液用0.01 mol·L-1的草酸(H2C2O4)进行测定剩余KMnO4溶液浓度的滴定。记录数据如下:
滴定次数
待测溶液
体积/mL
草酸溶液体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.50
23.70
2
25.00
1.02
26.03
3
25.00
0.00
24.99
相关反应:①2Mn+2H2O+5SO22Mn2++5S+4H+
②2Mn+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O
【实验Ⅱ】 铁的质量确定:
将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.6 g固体。
试回答下列问题:
(1)检查“实验Ⅰ”中装置气密性的方法是                                       。
(2)滴定终点的判断方法是                                       。
(3)试管C中品红溶液的作用是                                       。
有同学提出,撤去C装置,对实验没有影响,你的看法是　　　　　　　　　　 (选填“同意”或“不同意”),理由是                                       。
(4)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为                                       。
【问题探究】 滴定过程中,细心的小明发现该KMnO4颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究快的原因,甲同学继续进行了下列实验,实验数据如下表:
编号
温度/℃
酸化的H2C2O4
溶液/mL
KMnO4
溶液/mL
溶液褪
色时间/s
1
25
5.0
2.0
40
2
25
5.0(另加少量可溶
于水的MnSO4粉末)
2.0
4
3
60
5.0
2.0
25
 
(5)分析上述数据,滴定过程中反应速率较快的一种可能原因是                    。

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