题目内容
10.(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解.某兴趣小组拟探究其分解产物.[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同.
[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)
实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL).通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2.品红溶液不褪色,取下装置B,加入指示剂,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 mL.经检验滴定后的溶液中无SO42-.
①仪器X的名称是圆底烧瓶.
②装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol
实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图2示重新加入试剂.通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2.观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体.经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-.进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物.
③检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-.
④装置B内溶液吸收的气体是NH3.
⑤(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑.
分析 实验1:①根据装置图可知,仪器X为圆底烧瓶;
②根据消耗氢氧化钠计算B装置中剩余的HCl,参加反应的HCl吸收分解生成的NH3,发生反应:NH3+HCl=
NH4Cl,进而计算吸收NH3的物质的量,
实验2:③取D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解且生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-;
④装置D内溶液中有SO32-,说明分解生成SO2,装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐,装置B内溶液吸收的气体是氨气;
⑤由信息可知,(NH4)2SO4在400℃分解时,有NH3、SO2、H2O生成,S元素化合价降低,根据电子转移守恒,只能为N元素化合价升高,气体产物中无氮氧化物,说明生成N2,配平书写方程式.
解答 解:①由仪器X的结构可知,X为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
②滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH为0.025L×0.2mol/L=0.005mol,故剩余HCl为0.005mol,则参加反应的HCl为0.07L×0.5mol/L-0.005mol=0.03mol,参加反应的HCl吸收分解生成的NH3,发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,故吸收NH3的物质的量为0.03mol,
故答案为:0.03;
③检查装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是:取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-,
故答案为:取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-;
④装置D内溶液中有SO32-,说明分解生成SO2,装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐,装置B内溶液吸收的气体是氨气,
故答案为:NH3;
⑤由信息可知,(NH4)2SO4在400℃分解时,有NH3、SO2、H2O生成,S元素化合价降低,根据电子转移守恒,只能为N元素化合价升高,气体产物中无氮氧化物,说明生成N2,分解反应方程式为3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑,
故答案为:3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑.
点评 本题考查物质含量及组成的测定,为高频考点,把握习题中的信息、物质的性质、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意化学仪器、滴定操作、实验方案设计、化学计算、物质推断等综合应用,题目难度中等.
| A. | 水晶和干冰的熔化 | B. | 食盐和醋酸钠的熔化 | ||
| C. | 乙醇和HCl溶于水 | D. | HCl和NaCl溶于水 |
| A. | 该分子中所有碳原子一定共存于同一平面内 | |
| B. | 1mol该物质与浓溴水和H2反应时,最多消耗Br2和H2的物质的量分别为4mol、7mol | |
| C. | 遇FeCl3溶液显紫色,因为该物质与苯酚属于同系物 | |
| D. | 滴入酸性KMnO4溶液,观察到紫色褪去,可证明分子中存在碳碳双键 |
| A. | 12.5mL 16mol•L-1浓硫酸与足量锌反应,转移电子数为0.2NA | |
| B. | 1.8gNH4+与2.3gNa+所含电子数目均为NA | |
| C. | 7.8 gNa2S固体和7.8 gNa2O2固体中含有的阴离子数目均为0.1 NA | |
| D. | 常温常压下,92 gNO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA |
| A. | 平衡向正反应方向移动 | |
| B. | 前后两次平衡后,容器内的压强不相等次是相等 | |
| C. | SO2、O2的转化率均增大 | |
| D. | 通18O2前、通18O2后、重新到平衡后三个时间段,v(正)与v(逆)的关系依次是相等、大于、相等 |
| A. | 在相同状况下,同体积的乙醇气体和乙烯气体究全燃烧,耗氧量不相同 | |
| B. | 在相同状况下,同体积的乙醇气体和乙烯气体完全燃烧,放出的热量相同 | |
| C. | 用乙醇作燃料不会导致“温窒效应” | |
| D. | 用乙醇作燃料不会导致酸雨 |