题目内容
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:2 NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) ΔH<0 ![]()
(1)实验室制备NH3的化学方程式是: 。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。![]()
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是 。液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是 (填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是 (填写选项序号)。
a. 常压加热烘干 b. 高压加热烘干 c. 真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如右图所示。双通玻璃管的作用: ;
浓硫酸的作用: 。
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7825 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为 。
(1)2NH4Cl + Ca(OH)2△2NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O(未写条件扣1分)(2分)
(2)① 降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解)(2分);通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例(2分)② 过滤(1分) c(1分)
③防止倒吸(2分)吸收多余氨气,防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解(2分)
(3)75%(3/4、0.75,其它结果不给分)(3分)
解析试题分析:(1)实验室制备NH3的化学方程式是2NH4Cl + Ca(OH)2
2NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O。
(2)①因为反应放热,降低温度,提高反应物转化率,同时,防止因反应放热造成产物分解;通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例②反应后的固体和液体的混合物,分离出产品的实验方法是过滤。因为氨基甲酸铵热稳定性差,为了得到干燥产品,应采取的方法是真空40 ℃以下烘干;③图中尾气处理装置使用了截面积较大的玻璃管,可防止倒吸;浓硫酸可以吸收多余氨气,防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解。
(3)由NH2COONH4——CaCO3可知0.7825 g NH2COONH4是0.0133mol,1.000 g CaCO3是0.01mol,样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为75%。
考点:化学实验设计和产品纯度计算。
用下列实验装置进行的实验中,不能达到相应实验目的的是![]()
| A.用图①所示实验装置排空气法收集H2气体 |
| B.图②装置可以用来验证化学能转化为电能 |
| C.图③铁片最终完全溶解,且高锰酸钾溶液褪色 |
| D.图④所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱 |
某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO,在空气中易吸收CO2而变质,且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2↑+ H2O。某学习小组拟探究该消毒液的变质情况。
(1)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。
学习小组研究后认为变质情况可能有三种:甲:部分变质;乙:未变质;丙: 。
为了验证可能为甲,请完成下列实验方案。限选试剂:
①98%的浓硫酸 ②1%的品红溶液 ③1.0 mol·L-1的KI-淀粉溶液 ④1.0 mol·L-1 的NaOH溶液 ⑤澄清石灰水 ⑥饱和NaCl溶液![]()
| 所加试剂 | 预期现象和结论 |
| 试管A中加足量 (填序号); 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加 (填序号)。 | 若___ ___, 则甲成立。 |
(2)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度(滴定过程涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ;2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O)。实验步骤如下:
①量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液v1 mL;
②在使用滴定管之前首先进行的操作是____;将b mol·L-1的酸性KMnO4溶液装入 中;滴定,KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不褪时,停止滴定,记录数据。
③重复滴定操作2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。则消毒液中NaClO的浓度为 mol·L-1(用含a、b、v1、v2的代数式表示)。
(15 分)
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:![]()
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):![]()
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是
。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是 ;仪器c的名称是 ,其作用是 。
反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 (填标号)。
| A.分液漏斗 | B.漏斗 | C.烧杯 | D.直形冷凝管E.玻璃棒 |
(4)用CuCl2 ? 2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是 。
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 。
如图所示“合成氨”的演示实验(夹持仪器均已省略)。在Y形管的一侧用Zn粒和稀H2SO4反应制取H2,另一侧用NaNO2固体和NH4Cl饱和溶液反应制取N2,N2和H2混合后通过还原铁粉来合成NH3,再将产生的气体通入酚酞试液中,若酚酞试液变红,则说明产生了氨气。![]()
某课外活动小组通过查阅资料和多次实验,得到了如下信息:
信息一:NaNO2固体和饱和NH4Cl溶液混合加热的过程中发生如下反应:
①NaNO2+NH4Cl
NH4NO2+NaCl
②NH4NO2
NH3↑+HNO2
③2HNO2
N2O3↑+H2O
④2NH3+N2O3
2N2+3H2O
信息二:查阅资料,不同体积比的N2、H2混合气体在相同实验条件下合成氨,使酚酞试液变红所需要的时间如下:
| N2和H2的体积比 | 5∶1 | 3∶1 | 1∶1 | 1∶3 | 1∶5 |
| 酚酞变红色所需时间/min | 8~9 | 7~8 | 6~7 | 3~4 | 9~10 |
据此回答下列问题:
(1)Y形管左侧管中发生反应的离子方程式________________________。
(2)铁粉撒在石棉绒上的目的是_________________________________
(3)课外活动小组的同学们认为,该实验中即使酚酞变红也不能说明N2和H2反应合成了NH3,得出此结论的理由是________________________。
请你另设计一个简单的实验验证你的理由____________________。欲解决这一问题,可以选用下图中的________装置连接在原装置中的________和________之间。
(4)在上述实验过程中,为尽快观察到酚酞试液变红的实验现象,应该控制N2和H2的体积比为________比较适宜;但该装置还难以实现此目的,原因是______________________________________。
(5)实验过程中通入试管C中的气体成分有________。