题目内容
【题目】下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先____,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹l,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时还可能产生的现象是________;从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:________。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后称重固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的成分是________(用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式:________,迅速产生倒吸的原因是________。
(6)为了汪明一水合氨是弱碱,甲、乙两同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.l mol/L氨水pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是________。
②乙同学取出10 mL 0.1 mol/L氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是________,则证明一水台氨是弱电解质。
【答案】关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水 碱石灰 白色沉淀 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O Cu2O、Cu 3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl 盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体,导致瓶内压强减小,引起溶液倒吸 如果氨水是强碱,0.10mol·L-1氨水pH为13,而溶液的pH=10<13,所以一水合氨是弱碱 溶液的颜色变浅
【解析】
(1)组装好装置后,若要检验A-E装置的气密性,其操作是:首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水后,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成说明装置气密性良好;
(2)进入C中硬质试管的氨气应干燥,装置B的作用是干燥氨气,干燥氨气用碱石灰;
(3)反应后的尾气中含有未反应的氨气,氨气在E溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡;
装置C中黑色固体逐渐变红,说明有Cu生成,从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,说明氨气被氧化为氮气,同时生成水;
(4)生成的红色物质可能为Cu2O、Cu或二者混合物,反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g,剩余固体质量为16g-2.4g=13.6g,计算剩余固体中Cu、氧元素质量确定组成,进而计算n(Cu):n(O)确定组成;
(5)氯气有强氧化性,氧化氨气生成N2,产生白烟,说明生成固体,故还生成NH4Cl;
盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致内压减小,引起溶液倒吸。
(1)由图可知,在检查装置气密性时,先将弹簧夹2关闭,同时关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹1,在E中装如水;
(2)装置A中制备出氨气,B用于干燥氨气,氨气属碱性气体,应用碱性干燥剂碱石灰干燥;
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹l,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关 闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,说明氨气还原了氧化铜,反应方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,同时E中还会出现白色沉淀;
(4)由题意可得,16gCuO中含Cu的质量为,那么含O的质量为16-12.8=3.2g,反应后称量固体质量减少2.4g,则剩余固体的质量为16-2.4=13.6g>12.8g,说明剩余的固体中即含有Cu,又含有O,故有n(Cu)= =0.2mol,n(O)= =0.05mol,那么n(Cu):n(O)=4:1>2:1,所以固体的成分是Cu2O、Cu;
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,该白烟为氯化铵,化学反应方程为3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl;G中溶液倒吸,是因为盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体,导致瓶内压强减小,引起溶液倒吸;
(6)①测得室温下0.lmol/L氨水pH为10,说明一水合氨为弱碱,因为如果是强碱,pH应为13而不是10;②取出10mL0.1mol/L氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,由于NH4Cl晶体是弱电解质,不完全电离,由于同离子效应,抑制了氨水的电离,使OH-浓度减小,则可观察到溶液颜色变浅。
【题目】重铬酸钾(K2Cr2O7)是高中化学常见的氧化剂,工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备。铬铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等。
已知:①NaFeO2遇水强烈水解②2CrO42-(黄色) + 2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
请回答下列问题:
(1)将矿石粉碎的目的是________;高温灼烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为__________。
(2)滤渣1中有红褐色物质,写出生成该物质反应的离子方程式________。滤渣2的主要成分是A1(OH)3和______________。
(3)用简要的文字说明Na2Cr2O7溶液中加入KC1固体,降温析出K2Cr2O7的原因_______。
(4)25°C时,对反应2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O,取Na2CrO4溶液进行实验,测得部分实验数据如下:
时间/ (S) | 0 | 0.01 | 0.02 | 003 | 0.04 |
(CrO42-)/ (mol·L-1) | 0.20 | 1.6×10-2 | 1.2×10-2 | 1.0×10-2 | |
(Cr2O72-)/ (mol·L-1) | 0 | 9.2×l0-2 | 9.4×10-2 | 9.5×10-2 |
反应达到平衡时,溶液的pH=l,该反应平衡常数K为______。
②下列有关说法正确的_____________。
a.加少量NaHCO3固体,可使溶液的橙色加深
b.0.03 s时v(CrO42-)(正)=2v(Cr2O72-)(逆)
c.溶液中c(CrO42-):c(Cr2O72-)=2 : 1时该反应己达平衡状态
d.反应达到平衡时CrO42-的转化率为95%