题目内容

14.某一化学课外活动小组进行探究实验,其实验装置如图所示:

A~F属于下列物质中的六种:浓氨水、稀氨水、稀硫酸、水、氢氧化钠、氧化铁、氧化铜、氨气、氮气、氧气.
实验现象:
①D物质由黑色变为红色
②点燃的镁条伸入无色无味的气体F中,镁条表面生成一种灰黄色固体物质.将该灰
黄色物质放入水中,有气体放出,并有白色浑浊形成.该气体成分就是C,具有刺激性气
味,并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝.通过分析回答:
(1)连接好实验装置后.开始检查整套装置气密性:首先将导管放入 (填“放入”或“不放入”,下同)水槽中,U形管不放入装有冷水的水槽中,后续操作为关闭分液漏斗活塞,微热烧瓶,直至观察到特定的现象,证明装置气密性良好.
(2)装CaO的仪器名称是干燥管.写出下列标号的物质名称:
A浓氨水,B氢氧化钠,D氧化铜.
(3)写出有关反应的化学方程式:
烧瓶中的反应NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O;
硬质玻璃管中的反应2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O;
F与Mg的反应产物与水的反应Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑.
(4)该小组同学预测的现象是,少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液,实际上能看到蓝色沉淀,由此可推论:预测的E是水 (选填所列物质名称,下同),E真正的成分是稀氨水.想要利用上述装置收集到较纯净的气体F,则H最好选稀硫酸.

分析 ①D物质由黑色变为红色,说明是CuO被还原生成了Cu;
②点燃的镁条伸入无色无味的气体F中,镁条表面生成一种灰黄色固体物质.将该灰黄色物质放入水中,有气体放出,并有白色浑浊形成.该气体成分就是C,具有刺激性气味,并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝说明生成的气体是NH3,证明黄色固体和水反应生成白色沉淀为Mg(OH)2和氨气,推断灰黄色固体物质为Mg3N2,F中收集到的气体为N2,则推断和D处CuO反应的为NH3,所以A中为浓氨水,B中可以是固体氢氧化钠,反应生成氨气通过干燥管中的氧化钙干燥,得到干燥的氨气,通过加热的玻璃管和CuO反应生成Cu、N2和水,E装置冷却得到液态水,最后在H处排水法收集到气体F为N2
(1)连接好实验装置后.开始检查整套装置气密性,需要密闭整套装置,把导气管通入水槽中,U形管移出冷水,微热烧瓶,观察水槽中是否有气泡冒出,冷却后是否有一段水柱上升判断;
(2)装CaO的仪器名称是干燥管,上述分析可知AB为制备氨气的试剂,选择浓氨水和固体氢氧化钠,D为氧化铜;
(3)A与B是浓氨水滴入固体氢氧化钠,溶解放热,一水合氨分解生成氨气的反应,C与D是氨气 和氧化铜发生氧化还原反应生成氮气、铜和水,F与Mg的反应生成Mg3N2,Mg3N2与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氨气;
(4)少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液,说明E处是水,实际上能看到蓝色沉淀说明E为氨水,为除去混有的氨气,可以在H处用排稀硫酸的方法收集氮气.

解答 解:(1)连接好实验装置后.开始检查整套装置气密性,需要密闭整套装置,关闭分液漏斗活塞,把最后的导气管通入水槽中,U形管移出冷水,微热烧瓶,观察水槽中有气泡冒出,冷却后是导气管中有一段水柱上升,说明装置气密性完好,
故答案为:放,不放,氢氧化钠,氧化铜;
(2)依据装置图分析,装CaO的仪器名称是干燥管,上述分析可知AB为制备氨气的试剂,选择浓氨水和固体氢氧化钠,固体氢氧化钠溶解后放热使一水合氨分解生成氨气,D为氧化铜,
故答案为:干燥管,浓氨水,氢氧化钠,氧化铜;
(3)A与B是浓氨水滴入固体氢氧化钠,溶解放热,一水合氨分解生成氨气的反应,的化学方程式为:NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O,
C与D是氨气 和氧化铜发生氧化还原反应生成氮气、铜和水,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O,
F与Mg的反应生成Mg3N2,Mg3N2与水反应生成氢氧化镁白色沉淀和氨气,反应的化学方程式为:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,
故答案为:NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O,2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O,Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑;
(4)少量无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液,说明E处是水,硫酸铜溶于水形成硫酸铜蓝色溶液,实际上能看到蓝色沉淀,说明E处氨气和水被冷却得到成分为氨水,加入硫酸铜会反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,为除去混有的氨气,可以在H处用排稀硫酸的方法收集氮气,
故答案为:水,稀氨水,稀硫酸.

点评 本题考查了物质制备,物质性质的分析应用,主要是氨气的还原性,生成产物的性质分析,掌握反应现象和实验基本操作是解题关键,题目难度中等.

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6.某小组以CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X.为确定其组成,进行如下实验.
①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol•L-1的盐酸标准溶液吸收.蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol•L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液.

氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)
②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色).
回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定.
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用碱式滴定管,可使用的指示剂为酚酞(或甲基红).
(3)样品中氨的质量分数表达式为$\frac{({C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2})×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%.
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将偏低(填“偏高”或“偏低”).
(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol•L-1,c(CrO42-)为2.8×10-3mol•L-1.已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12
(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价+3,制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2═2[Co(NH36]Cl3+2H2O;X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出,都会造成测量结果不准确.

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