题目内容

以氨气（NH3）和二氧化碳为原料可生产尿素，反应的化学方程式如下：2NH3+CO2═CO（NH2）2+H2O若使3.4t氨气完全反应，至少需要二氧化碳的质量是多少？
设：需要二氧化碳的质量为x．
2NH3+CO2═CO（NH2）2+2H2O
34   44
34 t  x
34
3.4t
=
44
x

x=4.4 t   
答：至少需要二氧化碳的质量为4.4 t．
练习册系列答案
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26、三聚氰胺（化学式为C3H6N6）是一种白色结晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗称“蛋白精”．不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生婴幼儿泌尿结石病例．某化学兴趣小组同学欲探究三聚氰胺的制取原理：
【查阅资料】（1）化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺．即以尿素[化学式CO（NH2）2]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味．
（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体．
【提出问题】反应生成的两种气体是什么？
【假设猜想】根据资料及反应物判断，生成的两种气体可能是：
①二氧化碳和水蒸气    ②二氧化碳和氨气（NH3）
③二氧化碳和氮气      ④二氧化碳和二氧化氮
提出以上猜想的依据是
反应前后元素种类不变
；
你认为合理的猜想是（填序号）
②
，理由是
只有②中气体符合无色、有刺激性气味
．
【设计实验】同学们在老师的指导下，设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺，并验证猜想．

【实验现象和分析】
（1）A装置的作用是
冷凝得到三聚氰胺
．
（2）实验时观察到B中棉花变红，证明生成了
氨气（或碱性气体
，同时看到D中
澄清石灰水变浑浊
现象，说明还生成了二氧化碳．
（3）C中浓硫酸的作用是
吸收氨气
．实验结论根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为
6CO（NH2）2═C3H6N6+6NH3↑+3CO2↑
．
（2012?扬中市模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水    b．碳酸氢钠受热易分解    c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液，作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
．
（4）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量．
【实验设计】
甲方案
Ⅰ．设计思路：根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量，求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
Ⅱ．操作步骤：称取13.25g纯碱样品，加入过量的氯化钙溶液，充分搅拌．过滤、洗涤、干燥，得到的白色沉淀10.00g．
Ⅲ．数据处理：请根据上述实验数据，计算该样品中碳酸钠的质量分数．
计算过程：
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I．设计思路：根据样品（质量为a g）与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量（质量为b g），求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
II．实验结论：
（1）当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
（填写含a、b字母的表达式，下同）时，纯碱样品中只含有碳酸钠，样品中碳酸钠的质量分数是100%．
（2）当a、b的质量关系满足
a
b
＞
53
22
a
b
＞
53
22
时，纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物，样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%
．
【实验评价】
误差分析：
（一）甲方案中，白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗，造成计算结果与实际值相比偏小．如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液，则可以使误差减小，理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
．
（二）乙方案中，有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．
化学是一门以实验为基础的科学，结合下列实验装置图回答问题：

（1）写出指定仪器的名称：①
试管
试管
 ②
集气瓶
集气瓶

（2）下面四种途径都可以得到氧气：

写出实验室中通过甲、丙两种途径制取氧气的文字表达式：
甲
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
；
丙
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
．
化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作．从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，甲、乙、丙三种制取氧气的途径中，
甲
甲
（填“甲”、“乙”或“丙”）途径更体现化学实验的绿色化追求．此时应选择的发生装置为
B
B
（填写装置的字母代号，下同）．要收集一瓶较纯净的氧气应选择的收集装置为
E
E
．
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，排水法收集氧气的适宜时间是
当气泡冒出均匀后再收集
当气泡冒出均匀后再收集
，收集氧气完毕后，先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯其原因是
防止水会倒吸炸裂试管
防止水会倒吸炸裂试管
．
（4）工业上常采用途径丁来制氧气，这种方法是
物理
物理
变化．
（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气（NH3）．常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小．NH3极易溶于水，其水溶液呈碱性．现选择合适的装置来制取并收集NH3，应该选择的发生装置是
A
A
，收集装置是
D
D
．
实验室常用下列装置制取有关气体．
请回答下列问题：
（1）写出编号仪器的名称：①
试管
试管
 ②
酒精灯
酒精灯
③
集气瓶
集气瓶
④
锥形瓶
锥形瓶

（2）用KMnO4固体来制取O2，应选用上图中的
A
A
装置（填A或B）．该发生装置还可以做我们学过的碳酸氢铵、铜绿分解实验，用写出这两个反应的文字表达式：
碱式碳酸铜（铜绿）
加热
氧化铜+二氧化碳+水
碱式碳酸铜（铜绿）
加热
氧化铜+二氧化碳+水
、
碳酸氢铵
加热
 氨气+二氧化碳+水
碳酸氢铵
加热
 氨气+二氧化碳+水
．
（3）C装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳和水反应
防止二氧化碳和水反应
，植物油上方原有的空气对实验的结果
没有
没有
填“有”或“没有”）明显影响．

（4）氨气（NH3）的密度比空气的小，极易溶于水，实验室制取氨气的反应原理是：
氢氧化钙（固）+氯化铵（固）
加热
 氯化钙（固）+氨气+水．
实验室制取氨气，若选择A装置，应该将此装置如何改动？
收集方法改为向下排空气法
收集方法改为向下排空气法
．
（5）实验室里还可采用B图装置，通过用MnO2作催化剂分解过氧化氢（H202）的方法制取氧气．写出该反应的文字表达式：
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
．
（6）某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2的实验条件进行探究．他们进行了以下实验：
①往盛有5mL5%H2O2溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．
②往盛有5mLω%H2O2溶液的试管中，加入a克MnO2，伸入带火星的木条，木条复燃．
③往盛有5mLω%H2O2溶液的试管中，加入a克Fe2O3，伸入带火星的木条，木条复燃．
④经检验，②，③中反应后试管中仍分别含有a克MnO2和a克Fe2O3．
问题：
（1）MnO2和Fe2O3是上述反应中的
催化
催化
剂．
（2）实验②，③中的H2O2的浓度（ω%）以
5%
5%
为宜．
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间

浓度
时间（min）
条件		 30%H2O2溶液 15%H2O2溶液 5%H2O2溶液
a克MnO2 0.2 0.8 2.0
a克Fe2O3 7.0 9.0 16.0
问题：（3）从上表中能得出哪些结论？
当过氧化氢溶液浓度一定时，二氧化锰的催化效果好于氧化铁；当使用同一种催化剂时，浓度越大，反应速率越快
当过氧化氢溶液浓度一定时，二氧化锰的催化效果好于氧化铁；当使用同一种催化剂时，浓度越大，反应速率越快
．
某化学课外兴趣小组的同学欲探究三聚氰胺（化学式为C3H6N6）的制取原理：
[查阅资料]
（1）目前，化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺．即以尿素[化学式：CO（NH2）2]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味．
（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为红棕色NO2气体．
[提出问题]
反应生成的两种气体是什么？
[假设猜想]
根据资料及反应物质判断，生成的两种气体可能是：
①二氧化碳和水蒸气；②二氧化碳和氨气；③二氧化碳和氮气；④二氧化碳和二氧化氮；提出以上猜想的依据是
化学反应前后元素种类不变
化学反应前后元素种类不变
；
你认为合理的猜想是（填序号）
②
②
，理由是
两种无色气体，且有一种有刺激性气味
两种无色气体，且有一种有刺激性气味
；
[设计实验]
同学们在老师的指导下，设计如下图所示实验摸拟制取三聚氰胺，并验证猜想．
A装置的作用是使生成的三聚氰胺迅速凝华而与气体分离．
[实验现象和分析]
（1）实验观察到B中棉花变红，则证明生成
NH3
NH3
，同时看到D中
变浑浊
变浑浊
现象，说明还生成了二氧化碳，D中所发生反应的化学方程式是
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H20
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H20
．
（2）C中稀硫酸的作用是
吸收（或除去）多余的NH3
吸收（或除去）多余的NH3
．
[实验结论]
根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为
6CO（NH2）2
       催化剂       
.
380℃～400℃
C3H6N6+3CO2↑+6NH3↑
6CO（NH2）2
       催化剂       
.
380℃～400℃
C3H6N6+3CO2↑+6NH3↑
．

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