(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料.受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同．[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验实验1:连接装置A-B-C-D.检查气密性.按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)．通入N2排尽空气后.于260℃加热装置A一段时间.停止加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．（NH₄）₂SO₄是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
[查阅资料]（NH₄）₂SO₄在260℃和400℃时分解产物不同．
[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂．品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00mL．经检验滴定后的溶液中无SO₄^2-．
（1）仪器X的名称是圆底烧瓶．
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是dbaec（填字母编号）．
a．盛装0.2000mol/L NaOH溶液 b．用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c．读数、记录 d．查漏、清洗 e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol
实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂．通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH₄）₂SO₄完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N₂．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（4）检验装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．
（5）装置B内溶液吸收的气体是NH₃．
（6）（NH₄）₂SO₄在400℃分解的化学方程式是3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH₃↑+3SO₂↑+6H₂O↑+N₂↑．

分析实验1：（1）仪器X为圆底烧瓶；
（2）滴定前，先检查滴定管是否漏水，再进行清洗，然后用标准液润洗，再注入标准液，排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面，读数、记录，滴定前准备完成；
（3）根据消耗氢氧化钠计算B装置中剩余的HCl，参加反应的HCl吸收分解生成的NH₃，发生反应：NH₃+HCl=
NH₄Cl，进而计算吸收NH₃的物质的量，
实验2：（4）取D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解且生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-；
（5）装置D内溶液中有SO₃^2-，说明分解生成SO₂，装置A、D之间的导气管内有少量白色固体，白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐，装置B内溶液吸收的气体是氨气；
（6）由（5）中分析可知，（NH₄）₂SO₄在400℃分解时，有NH₃、SO₂、H₂O生成，S元素化合价降低，根据电子转移守恒，只能为N元素化合价升高，气体产物中无氮氧化物，说明生成N₂，配平书写方程式．

解答解：（1）由仪器X的结构可知，X为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）滴定前，先检查滴定管是否漏水，再进行清洗，然后用标准液润洗，再注入标准液，排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面，读数、记录，滴定前准备完成，故正确的顺序为：dbaec，
故答案为：dbaec；
（3）滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH为0.025L×0.2mol/L=0.005mol，故剩余HCl为0.005mol，则参加反应的HCl为0.07L×0.5mol/L-0.005mol=0.03mol，参加反应的HCl吸收分解生成的NH₃，发生反应：NH₃+HCl=NH₄Cl，故吸收NH₃的物质的量为0.03mol，
故答案为：0.03；
（4）检查装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-的实验操作和现象是：取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-，
故答案为：取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-；
（5）装置D内溶液中有SO₃^2-，说明分解生成SO₂，装置A、D之间的导气管内有少量白色固体，白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐，装置B内溶液吸收的气体是氨气，
故答案为：NH₃；
（6）由（5）中分析可知，（NH₄）₂SO₄在400℃分解时，有NH₃、SO₂、H₂O生成，S元素化合价降低，根据电子转移守恒，只能为N元素化合价升高，气体产物中无氮氧化物，说明生成N₂，分解反应方程式为：3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH₃↑+3SO₂↑+6H₂O↑+N₂↑，
故答案为：3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH₃↑+3SO₂↑+6H₂O↑+N₂↑．

点评本题考查化学实验，涉及化学仪器、滴定操作、实验方案设计、化学计算、物质推断、化学方程式书写等，是对学生综合能力的考查，较好的考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力难度中等．

练习册系列答案

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1．用N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（　　）

	A．	1.0L1.0mo1•L^-1的Na₂SO₄水溶液中含有的氧原子数为4N_A
	B．	25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH^一的数目为0.1N_A
	C．	2.3g金属钠与过量的氧气反应，无论是否加热转移电子数均为0.1N_A
	D．	标准状况下，2.24LCl₂溶于水，转移的电子数目为0.1N_A

18．有下列几种反应类型：①消去②取代③水解④加成⑤氧化，用丙醇制取1，2-丙二醇，按正确的合成路线依次发生的反应所属类型应是（　　）

5．

对于可逆反应2A（？）+B（g）?2C（g）；如图是其它条件一定时反应中C的百分含量与压强的关系曲线．回答下列问题：
（1）物质A的状态是气体（填“气体”、“液体”或“固体”）；
（2）图中a、b、c、d四点中表示未达到平衡状态且v_正＜v_逆的点是a；
（3）在a、b、c三种条件下达平衡时，v（a）、v（b）、v（c）按由大到小排序v（b）＞v（a）＞v（c）；
（4）对于2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）；△H=-198kJ/mol．在实际生产过程中，原料气中SO₂为7%（体积分数）、O₂为11%，常压下进行，控制温度在450℃左右．
请问原料气中SO₂与O₂的体积比不是2：1，而要7：11（大约2：3）的原因是为了增大SO₂的转化率；如果在恒容容器中，仅把另外82%的其他气体“抽出来”，是否会减小SO₂的转化率不会（填“会”或“不会”）．

15．金属钛的密度小，强度大，外观像钢，性质像铝，被誉为太空金属和未来钢铁．以钛．铁矿（主要成分为FeTiO₃，同时含有少量的Fe₂O₃、FeO等）为原料制TiO₂，再由TiO₂制金属Ti的工艺流程如下：

（1）在溶液中加入铁屑发生的主要离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
（2）晶体A为FeSO₄•7H₂O，浊液需要冷却的原因为降低温度可减小的溶解度，便于结晶析出，方便分离出TiOSO₄溶液．
（3）TiOSO₄水解方程式为：TiOSO₄+2H₂O?H₂TiO₃↓+H₂SO₄，根据平衡移动原理，可采用加水、加碱等措施，以利于该反应顺利进行．
（4）TiO₂可与焦炭、氯气在1000～1100K温度下反应，该反应氧化剂与还原剂的物质的量相等，则反应的化学方程式为TiO₂+2Cl₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl₄+2CO．
（5）工业上常用金属镁在1070K的高温和氩气氛围中还原TiC1₄的方法制备Ti，需要在氩气氛围中．进行的理由为防止钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应．

2．

氨催化氧化是硝酸工业的基础，在某催化剂作用下只发生如下
①主反应和
②副反应：
①4NH₃（g）+5O₂（g）?4NO（g）+6H₂O（g）△H=-905kJ/mol
②4NH₃（g）+3O₂（g）?2N₂（g）+6H₂O（g）△H=-1268kJ/mol
有关物质产率与温度的关系如图．下列说法正确的是（　　）

	A．	加压可提高NH₃生成NO的转化率
	B．	工业上氨催化氧化生成 NO时，反应温度最好控制在780℃以下
	C．	达到平衡后，保持其它条件不变，再充入2 mol O₂反应①的平衡常数K保持不变
	D．	N₂氧化为NO的热化学方程式为：N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=+363 kJ/mol

19．下列叙述正确的是（　　）

	A．	粗铜提纯时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极
	B．	铁钉镀铜时铁钉做阴极，发生氧化反应
	C．	用惰性电极电解CuSO₄溶液一段时间后再加入纯净的CuO，可以使溶液恢复到原来的成分和浓度
	D．	粗铜提纯时电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥

20．运用有关原理，回答下列问题：
（1）25℃时，某FeCl₃溶液的pH=2，则此溶液中由水电离产生的c（H⁺）=0.01mol/L，用离子方程式表示CH₃COONa溶液呈碱性的原因：CH₃COO^-+H₂O?CH₃COOH+OH^-．
（2）已知NaHSO₄在水中的电离方程式为NaHSO₄═H⁺+SO₄^2-+Na⁺．在NaHSO₄溶液中，c（H⁺）=c（OH^-）+c（SO₄^2-）（填“＜”“＞”或“=”，下同）；室温下用NaHSO₄溶液与Ba（OH）₂溶液制取BaSO₄，若溶液中的SO₄^2-完全沉淀，则反应后溶液的pH＞7
（3）已知Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10．将等体积的Na₂SO₄溶液和BaCl₂溶液混合，若Na₂SO₄溶液的浓度为0.02mol/L，则生成BaSO₄沉淀所需的BaCl₂溶液的最小浓度为2.2×10^-8 mol/L．（忽略溶液混合时体积的变化）

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