题目内容

16．某化学兴趣小组的同学利用图1所示实验装置进行NH3的制备、性质等实验．

（1）装置A中的烧瓶内的X固体宜选用d（填序号）．
a．消石灰    b．氯化钙    c．五氧化二磷    d．生石灰
烧瓶中制取NH3的化学方程式为NH3•H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑．
（2）为制取干燥的氨气，可将装置A与下列装置如图3Ⅰ（填序号）进行连接．
（3）装置B可用于探究氯气与氨气的反应．实验时先通过三颈瓶瓶口1通入氨气，然后关闭b活塞，再通过瓶口2通入氯气．
①实验中三颈瓶内出现白烟并在内壁凝结成固体，发生反应的化学方程式为8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子取少量固体于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明固体中有NH4+；
②实验完毕后，观察到三颈瓶内还有黄绿色气体，简述如何处理才能不污染环境将活塞b打开，氯气即被氢氧化钠溶液吸收．
（4）可用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理：装置A与装置B相连，打开a，关闭b，开始实验，使三颈瓶内充满NH3．将吸有2mL H2O的胶头滴管塞进颈口1，通过颈口2将数据采集器的探头插入三颈瓶中．打开b，关闭a，挤压胶头滴管，进行喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内气压变化曲线如图2．该图中C点时喷泉最剧烈．

分析 （1）生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，有利于氨气的逸出；一水合氨与氧化钙反应生成氢氧化钙和氨气；
（2）氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂；
（3）①氯气与氨气的反应生成氯化铵；根据铵盐与碱共热产生氨气来检验氨根离子的存在；
②氯气有毒不能直接排到空气 中，氯气能够与氢氧化钠反应，可用氢氧化钠吸收过量的氯气，据此解答；
（4）三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其喷泉越剧烈．

解答 解：（1）生石灰与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，有利于氨气的逸出，所以可以用将浓氨水逐滴滴加到生石灰上制取氨气；一水合氨与氧化钙反应生成氢氧化钙和氨气，方程式：NH3•H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑；
故答案为：d；NH3•H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑；
（2）氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂；
碱石灰为碱性干燥剂，可以干燥氨气；
浓硫酸能够与氨气反应，不能干燥氨气；
氨气极易溶于水，所以饱和食盐水不能干燥氨气；
故选：Ⅰ；
（3）①氯气与氨气的反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，则白烟的成分为氯化铵；铵根离子可一碱反应生成碱性气体氨气，铵根离子的检验方法是，取少量固体于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明固体中有NH4+，
故答案为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；取少量固体于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明固体中有NH4+．
②氯气有毒不能直接排到空气 中，氯气能够与氢氧化钠反应，可用氢氧化钠吸收过量的氯气，所以正确的操作是：将活塞b打开，氯气即被氢氧化钠溶液吸收；
故答案为：将活塞b打开，氯气即被氢氧化钠溶液吸收；
（4）三颈瓶内气体与外界大气压压强之差越大，其反应速率越快，C点压强最小、大气压不变，所以大气压和C点压强差最大，则喷泉越剧烈，
故答案为：C．

点评 本题综合考查物质的性质、制备实验，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意把握物质的性质，结合反应的原理解答该题，难度中等．

练习册系列答案
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A．已达平衡状态B．V正＞V逆
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编号反应温度/℃Na2S2O3浓液/mL甲0.1mol/LH2SO4溶液/mL乙
①25℃10.0010.0
②25℃5.0a10.0
③45℃10.0010.0
上述实验①③是探究温度对化学反应速率的影响；若上述实验①②是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”为V（蒸馏水）/mL，a为5.0；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”为出现浑浊的时间/min．
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①针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率增大．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是催化剂（或锰离子的催化作用）的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入C（填字母序号）．
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请回答下列问题：
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（2）过滤在分液漏斗中洗涤静后，有机层处于下层（填“上”或“下”）放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有分液漏斗上口塞子未打开．
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（4）下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果．
 
催化剂		n（催化剂）硝化产物中各种异构体质量分数（%）总产率
（%）
n（甲苯）对硝基甲苯邻硝基甲苯间硝基甲苯
 
浓H2SO4		1.035.660.24.282.0
1.236.559.24.083.8

NaHSO4		0.2546.352.80.992.8
0.3248.051.70.395.0
0.3645.054.40.693.9
催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为0.32，此时若使用13.0g甲苯，分离出对硝基甲苯的质量是8.8g（保留一位小数）．
②由表中数据可知甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯，原因是苯环上的甲基使苯环上连接甲基的碳原子的邻对位硝化反应更容易进行．
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优有在硝化产物中对硝基甲苯比例提高（或催化剂用量少且能循环使用）（回答一条）
④对硝基甲苯和邻硝基甲苯的部分物理特性如表：
  密度/g•cm-3 沸点/℃ 溶解性
 甲苯 0.866 110.6 不溶于水，易溶于硝基甲苯
 对硝基甲苯 1.286 237.7 不溶于水，易溶于液态烃
 邻硝基甲苯 1.162 222 不溶于水，易溶于液态烃

其中，操作1的名称为分液；操作2中需要使用下列仪器中的ABC（填序号）．
A．冷凝管 B．酒精灯 C．温度计 D．分液漏斗 E．蒸发皿．

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