题目内容
9.(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25.00mL.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)滴定前,下列操作的正确顺序是dbaec(填字母编号).
a.盛装0.2000mol/L NaOH溶液 b.用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
(3)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.
(4)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-.
(5)装置B内溶液吸收的气体是NH3.
(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑.
分析 实验1:(1)由图及常见仪器可知X为圆底烧瓶;
(2)滴定前,先检查滴定管是否漏水,再进行清洗,然后用标准液润洗,再注入标准液,排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面,读数、记录,滴定前准备完成;
(3)根据消耗氢氧化钠计算B装置中剩余的HCl,参加反应的HCl吸收分解生成的NH3,发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,进而计算吸收NH3的物质的量;
实验2:(4)取D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解且生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-;
(5)装置D内溶液中有SO32-,说明分解生成SO2,装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐,装置B内溶液吸收的气体是氨气;
(6)由(5)中分析可知,(NH4)2SO4在400℃分解时,有NH3、SO2、H2O生成,S元素化合价降低,根据电子转移守恒,只能为N元素化合价升高,气体产物中无氮氧化物,说明生成N2,配平书写方程式.
解答 解:(1)由仪器X的结构可知,X为圆底烧瓶,
故答案为:圆底烧瓶;
(2)滴定前,先检查滴定管是否漏水,再进行清洗,然后用标准液润洗,再注入标准液,排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面,读数、记录,滴定前准备完成,故正确的顺序为:dbaec,
故答案为:dbaec;
(3)滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH为0.025L×0.2mol/L=0.005mol,故剩余HCl为0.005mol,则参加反应的HCl为0.07L×0.5mol/L-0.005mol=0.03mol,参加反应的HCl吸收分解生成的NH3,发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,故吸收NH3的物质的量为0.03mol,
故答案为:0.03;
(4)检查装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是:取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-,
故答案为:取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-;
(5)装置D内溶液中有SO32-,说明分解生成SO2,装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐,装置B内溶液吸收的气体是氨气,
故答案为:NH3;
(6)由(5)中分析可知,(NH4)2SO4在400℃分解时,有NH3、SO2、H2O生成,S元素化合价降低,根据电子转移守恒,只能为N元素化合价升高,气体产物中无氮氧化物,说明生成N2,分解反应方程式为:3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑,
故答案为:3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑.
点评 本题考查化学实验,涉及化学仪器、滴定操作、实验方案设计、化学计算、物质推断、化学方程式书写等,是对学生综合能力的考查,较好的考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力难度中等.
| A. | NaHS溶液的水解方程式:HS-+H2O?H3O++S2- | |
| B. | 200 mL 2 mol/L的FeBr2溶液中通入11.2 L标准状况下的氯气:4Fe2++6Br-+5Cl2═4Fe3++3Br2+10Cl- | |
| C. | 向KAl(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2溶液使SO42-完全沉淀:Al3++2SO42-+2Ba2++3OH-═Al(OH)3↓+2BaSO4↓ | |
| D. | 在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:3ClO-+2Fe(OH)3═2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+ |
| A. | 常温下,将铝片放入浓硫酸中,无明显现象,说明铝不与冷的浓硫酸反应 | |
| B. | 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,说明浓氨水呈碱性 | |
| C. | H2S能与CuSO4溶液反应生成H2SO4,说明氢硫酸的酸性比硫酸强 | |
| D. | 向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入BaCl2溶液,溶液褪色,说明BaCl2有酸性 |
| A. | 硝酸钠固体 | B. | 冰醋酸 | C. | 硫酸锌溶液 | D. | 硫酸铜固体 |
| A. | 标准状况下,22.4LCCl4中含CCl4分子数为NA | |
| B. | 4.0gNaOH固体溶于100 mL水中,得到1 mol/L的NaOH溶液 | |
| C. | 常温常压,5.6gFe在足量Cl2中燃烧,转移的电子数为0.3NA | |
| D. | 分子总数为NA的SO2和CO2的混合气体中含有的氧原子数为4NA |
| A. | s区的元素都是活泼的金属元素 | B. | 所有的非金属元素都在p区 | ||
| C. | d区、ds区全是金属元素 | D. | 镧系、锕系元素都在f区 |
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如表:
| 晶体 | NaCl | KCl | CaO |
| 晶格能/(kJ•mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示.
①实验证明,用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大,其原因是水分子间有氢键发生缔合作用.
②SO42-中S原子的杂化类型是sp3,与其互为等电子体的分子有CCl4(SiCl4)等(任写一种)
③Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物,[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有AC(填序号)
A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 D.非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式3d104s1;
金属铜采用面心立方堆积方式,已知Cu原子的半径为r pm,相对原子质量为M,NA表示阿伏加德罗常数,则金属铜的密度是$\frac{4M}{{{N_A}{{(2\sqrt{2}r×{{10}^{-10}})}^3}}}$g/cm3(列出计算式).
| A. | 将纳米材料分散到液体分散剂中可制得液溶胶 | |
| B. | 将单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧,但并不能说明“纳米铜”比铜片更易失电子 | |
| C. | 用纳米级金属颗粒粉剂作催化剂可加快反应速率,提高反应物的转化率 | |
| D. | 银器能抑菌、杀菌,纳米银粒子填入内衣织物中,有抑菌、杀菌效果 |