题目内容

有下列实验装置如图:


示意图中A是简易的氢气发生器,B是大小适宜的圆底烧瓶,C是装有干燥剂的U形管,a是旋转活塞,D是装有还原铁粉的反应管,E是装有酚酞的试管。

实验前先检查实验装置的气密性。实验开始时,先关闭活塞a,并取下烧瓶B;向A中加入一定量适当浓度的盐酸,产生氢气。经必要的“操作”〔见问题(2)〕后,在导管的出口处点燃氢气,然后如图所示套上烧瓶B,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中继续燃烧,用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉,待B中氢气的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过反应管D进入试管E中,使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。

(1)实验前如何检查装置的气密性:</PGN0035B.TXT/PGN>____。

(2)点燃氢气前必须进行____操作,进行该操作的方法是____。

(3)写出B、D中分别发生反应的化学方程式:

B中_______________

D中________________

(4)C中所盛干燥剂的名称是____;该干燥剂的作用是____。

(1)在A中放入少量水,使水面刚浸没长颈漏斗下端,打开旋塞a,在烧瓶B底部稍加热,若在A漏斗颈内水面上升,且E中导管口有气泡逸出,表示装置不漏气。

(2)检验氢气纯度;用排水法(或向下排空气法)收集一小试管H2,用拇指堵住移近火焰,移开拇指,若没有尖锐的爆鸣声,表示H2纯度合格,可以点燃或收集。

(4)C中:碱石灰;吸收气体中少量水蒸气和盐酸酸雾。


解析:

本题综合考查了实验装置气密性的检查、氢气纯度的检验及NH3的合成等知识。

学生在回答问题时,容易出现的错误:检验装置气密性时习惯于用手捂热反应器的操作方法,并将此实验中使用的还原铁粉误当成是反应物,从而造成错误的判断。题中给出进入E中的气体能使酚酞变红,说明该气体溶于水应显碱性,因而排除了H2或O2的可能性;再根据B中H2燃烧时消耗掉O2,剩余的则是</PGN0087B.TXT/PGN>N2。其连同生成的H2经干燥剂干燥后在反应器D中在还原铁粉作催化剂的条件下反应生成NH3。据此写出D中反应的化学方程式为:N2+3H22NH3。

练习册系列答案
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(2009?上海一模)某活动课程小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液.为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,设计了如下实验步骤:
a.取25mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
b.小火煮沸溶液1~2min;
c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使其充分混合反应.
(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出a、c两步的化学反应方程式
NaOH+CO2═NaHCO3
NaOH+CO2═NaHCO3
、
NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O
.
此方案第一步的实验装置如图所示:

(2)加入反应物前,如何检查整个装置的气密性?
用弹簧夹夹住A、B连接处,先检查A的气密性:塞紧橡皮塞,从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,停止加水后,漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气.然后检查B的气密性:向烧杯中注入少量水,使导管口侵入水中,双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出,松开手后,有少量水进入导管形成水柱,说明装置不漏气(也可一次检查A、B的气密性:连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住.然后从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气).
用弹簧夹夹住A、B连接处,先检查A的气密性:塞紧橡皮塞,从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,停止加水后,漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气.然后检查B的气密性:向烧杯中注入少量水,使导管口侵入水中,双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出,松开手后,有少量水进入导管形成水柱,说明装置不漏气(也可一次检查A、B的气密性:连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住.然后从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气).
(3)装置B中盛放的试剂是
饱和酸氢钠溶液
饱和酸氢钠溶液
,作用是
吸收HCl气体
吸收HCl气体
.
(4)在实验室通常制法中,装置A还可作为下列
②④⑤
②④⑤
气体的发生装置(填序号).
①CH2═CH2    ②H2S    ③CH4    ④CH≡CH     ⑤H2
(5)实验室制取下列气体:①NH3,②Cl2,③HCl,④H2S,⑤CH4,⑥CO,⑦CO2,⑧O2时,属于必须进行尾气处理,并能用下图所示装置进行处理的,将气体的序号填入装置图的下方空格内.

(6)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶  液密度为1.44g/mL,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实验误差,计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为
7.2 mol/L
7.2 mol/L
.
实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如图所示:
请回答:
(1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热,至反应结束后,发现烧瓶中还有少量Cu剩余,有人认为还有一定量的H2SO4剩余,原因是
稀H2SO4与Cu不反应
稀H2SO4与Cu不反应
、
随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余
随着反应进行,H2SO4越来越稀,所以H2SO4一定有剩余
,在不增加浓H2SO4的前提下,若使剩余铜片溶解可再加入
NaNO3、Fe2O3
NaNO3、Fe2O3
(填写两种属于不同类别的物质).
(2)向反应后的溶液中加入足量的CuO,使剩余的H2SO4全部转化为CuSO4,过滤后将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4?XH2O)某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水X的值;
①在他们的实验操作中至少称量
4
4
次.
②下面是其中一次实验的数据
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量
11.7g 22.7g 18.6g
根据上表数据计算判断x的实测值比理论值(x=5)
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”).
(3)装置乙的作用是:
防止丙中液体倒吸入甲中
防止丙中液体倒吸入甲中
;
(4)下列说法正确的是:
bdf
bdf
(填序号).
a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶
b.KMnO4溶液用于尾气处理
c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红不褪色,说明无NaHSO3产生
d.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
e.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
f.此装置换上其它药品后,不能制取和收集少量纯净的氯气.
三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3?6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,其实验步骤如下:A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3?6H2O晶体.填写下列空白:
(1)收集导管B处的气体可采用的方法是
用排水法或向下排空气法
用排水法或向下排空气法
.滴加盐酸时,发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
.
(2)烧杯内放过量稀HNO3的原因是
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.发生反应的离子方程式是
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
.
(3)整个实验过程中,弹簧夹a都必须打开,除为排出产生的气体外,另一个目的是
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
.
(4)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O

(5)你认为该实验存在的缺点可能有:
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO3)3生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO3)3生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
.
二氯化二硫(S2C12)在工业上用于橡胶的硫化.为了在实验室合成S2C12,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到如下信息:
①在110℃~140℃时,将干燥的氯气与硫反应可得到S2C12的粗产品.
②有关物质的部分性质如下表:
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 化学性质
S 112.8 444.6 略
S2C12 -77 137 △
S2C12遇水生成HCl、SO2、S,300℃以上完全分解;  S2C12+C12     2SCl2
SCl2 -121 59.6(分解)
设计实验装置如图:
(1)仪器A,B的名称分别为
分液漏斗
分液漏斗
,
蒸馏烧瓶
蒸馏烧瓶
.A中发生反应的离子方程式为
MnO2+4H++2Cl-
 加热 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
 加热 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
.C中的试剂名称是
饱和食盐水
饱和食盐水
;仪器D的作用是
除去氯气中少量的水蒸气
除去氯气中少量的水蒸气
.
(2)上图中装置不够完善,请你提出改进意见
在G和H之间增加干燥装置
在G和H之间增加干燥装置
;利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:
(3)E中反应的化学方程式为
2 S+C12
  △  
.
 
S2C12
2 S+C12
  △  
.
 
S2C12
.
(4)如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是
因副反应产率降低
因副反应产率降低
,在F中可能出现的现象是
有固体产生
有固体产生
.
(5)S2C12粗品中可能混有的杂质是
SCl2
SCl2
、
C12
C12
、
S
S
,为了提高S2C12的纯度,关键的操作是控制好温度和
控制浓盐酸的滴速不要过快
控制浓盐酸的滴速不要过快
.

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