题目内容

精英家教网某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质，进行了下列实验．
（1）根据如图氨气的制备装置制取氨气，试回答：
①写出实验室制取氨气的化学方式
 
；
②实验室收集氨气的方法是
 
；
③；验证氨气是否已经收集满的方法是
 
．
④若有7.4g Ca（OH）2参加反应，则产生的NH3在标准状况下的体积为
 
L．
（2）甲同学用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气，进行喷泉实验，观察到美丽的红色喷泉．根据实验现象说明氨气具有的性质是
 
．
分析：（1）①实验室通常用加热氢氧化钙与氯化铵的混合固体的方法制取氨气，在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水；
②氨气极易溶于水，氨气的密度比空气的密度小，所以要用向下排空气法收集氨气；
③氨气和水反应生成氨水，氨水呈碱性，根据氨水的性质确定检验方法；
④根据Ca（OH）2和氨气的关系式计算氨气的体积；
（2）氨气是极易溶于水的气体，能形成喷泉，氨气溶于水后，生成一水合氨，一水合氨是弱碱，电离出氢氧根离子，酚酞试液遇碱变红色．
解答：解：（1）①氨盐和碱反应生成氨气和水，实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下反应制备氨气，反应的化学方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O，
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②氨气极易溶于水，不能用排水法收集，氨气的式量为17，低于空气的平均式量29，所以氨气的密度比空气小，收集氨气可选用向下排空气法，
故答案为：向下排空气法；
③氨气和水反应生成氨水，氨水电离出铵根离子和氢氧根离子导致氨水呈碱性，红色石蕊试纸遇碱变蓝色，所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，
故答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，若变蓝色，说明收集满瓶；
④设生成氨气的体积是VL．
2NH4Cl+Ca（OH）2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O 
       74g               44.8L
       7.4g               VL
V=4.48L，
故答案为：4.48；
（2）NH3极易溶解于水，1体积水溶解700体积氨气，氨气和水反应NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-生成一水合氨，一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子，酚酞试液遇碱变红色，所以进行喷泉实验，观察到美丽的红色喷泉，则说明氨气的水溶液呈碱性，氨气极易溶于水而形成压强差，导致形成喷泉，
故答案为：极易溶于水和溶于水后溶液呈碱性．
点评：本题考查了氨气的性质和制取，掌握铵盐和氨气的性质是解答的关键，题目难度不大．注意实验室制氨气的反应原理和形成喷泉的原理．
练习册系列答案
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某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去．则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是（　　）
某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品，铜丝被卷成螺旋状，一端投入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方．

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录．
材料一：小组交流记录
学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！
学生2：我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4．
学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚，会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：2Cu+S
 V 
.
 
Cu2S（黑色）
材料二、探究实验剪辑
实验1：将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑，然后插入稀硫酸中，铜丝重新变得光亮，溶液呈蓝绿色；将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑，然后插入稀硫酸中无变化．
实验2：截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝，插入稀硫酸中无变化；将浓硫酸液面下方变黑的铜丝，插入稀硫酸、黑色明显变浅，溶液呈蓝绿色．
实验3：将溶液中的黑色颗粒状物质，经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热，然后冷却，用电子天平称重发现质量减小10%左右．
根据上述材料回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管的作用是；
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
；D、E两支试管中CCl4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸
．
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失．写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：
S+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4（浓）
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
．
（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀．学生1猜想是由于SO2溶解度较大，生成了Ca（SHO3）2的缘故．请你设计实验验证学生1的猜想
取样后，向其中加氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（其他答案也合理）
取样后，向其中加氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（其他答案也合理）
．
（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是：
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
．（写化学式）
（5）学生2将反应后的反应液稀释后进行检验，发现溶液呈酸性，对比，学生2提出猜想是：铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性，请写出该水解反应的离子方程式：
Cu2++H2OCu（OH）2+2H+
Cu2++H2OCu（OH）2+2H+
．
你的猜想是：
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
；
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想：
取稀释后的溶液适量于试管中，加入足量的铁粉，若有无色无味的气体产生，证明硫酸过量（其他答案也合理）
取稀释后的溶液适量于试管中，加入足量的铁粉，若有无色无味的气体产生，证明硫酸过量（其他答案也合理）
．
（6）该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性，他们取98gCu（OH）2固体，加热至80℃-100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末X．冷却后称量，X的质量为72g．向X中加入过量稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在，据此可推得，X的化学式为
Cu2O
Cu2O
，可以得出的结论是
高于100°C时Cu2O比CuO稳定，在溶液中Cu2+比Cu+稳定
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．
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（1）锌镀层完全反应的标志是
反应速率突然减小
反应速率突然减小
．
（2）如何检验铁片已经洗净
取最后一次的洗出液，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，则铁片乙洗净
取最后一次的洗出液，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，则铁片乙洗净
．
方案二：已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为：Zn+2OH-+2H2O=[Zn（OH）4]2-+H2↑．某同学按图装置设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案，将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮放入6mol?L-1 NaOH溶液中．回答下列问题：
（3）装置中导管a的作用是
使分液漏斗和锥形瓶内气压相同，氢氧化钠溶液能顺利滴下
使分液漏斗和锥形瓶内气压相同，氢氧化钠溶液能顺利滴下
．
（4）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：
①记录C的液面位置；②待B中不再有气体产生并恢复至室温；③由A向B中滴加足量NaOH溶液；④上下移动C，使干燥管和C中液面相平．
上述操作的顺序是
④①③②④①
④①③②④①
（填序号）．
（5）实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL（已知Zn的密度为7.14g/cm3，实验条件的气体摩尔体积为Vm L/mol）．则镀锌铁皮的镀层厚度为
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
cm．（写出数学表达式）
某研究性学习小组为了探索镁粉与FeCl3溶液的反应机理，做了如下两组实验：
①将镁粉投入冷水中，未见明显现象；
②将镁粉投入FeCl3溶液中，观察到有气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，同时逐渐产生红褐色沉淀．
则下列有关镁与FeCl3溶液反应的叙述中，正确的是（　　）
A、镁只与FeCl3溶液中的Fe3+直接反应B、气泡是镁与FeCl3溶液中的水直接反应产生的C、红褐色沉淀是镁与水反应生成的Mg（OH）2与Fe3+反应所得D、汽泡是镁与FeCl3水解生成的盐酸反应产生的

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