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．

练习册系列答案
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19．下列离子方程式书写正确的是（　　）
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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+
20．通过下列实验现象的分析，对实验事实的解释正确的是（　　）
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
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17．NaCl是一种化工原料，可以生产一系列物质（如图）．

（1）25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小（填“大”、“小”或“不能确定”）
（2）已知氯化钠在25℃的溶解度为36g，则该温度下饱和氯化钠的质量分数为26.5%（计算结果保留一位小数）．
（3）碳酸氢钠受热分解的化学方程式是2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
（4）用氯气生产氯化氢的化学方程式是Cl2+H2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2HCl
（5）食盐水通电后发生反应的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-．
4．一定量的稀硫酸与过量的锌反应，为减慢反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向稀硫酸中加入适量的下列物质，其中能达到目的是（　　）
A．硝酸钠固体B．冰醋酸C．硫酸锌溶液D．硫酸铜固体
14．NA表示阿伏伽德罗常数．下列叙述中正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4LCCl4中含CCl4分子数为NA
B．4.0gNaOH固体溶于100 mL水中，得到1 mol/L的NaOH溶液
C．常温常压，5.6gFe在足量Cl2中燃烧，转移的电子数为0.3NA
D．分子总数为NA的SO2和CO2的混合气体中含有的氧原子数为4NA
1．下列说法中，不正确的是（　　）
A．s区的元素都是活泼的金属元素B．所有的非金属元素都在p区
C．d区、ds区全是金属元素D．镧系、锕系元素都在f区
18．1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献．
（1）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如表：
晶体NaClKClCaO
晶格能/（kJ•mol-1）7867153401
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl，Na、Mg、Al第一电离能I1从小到大的排列顺序是Na＜Al＜Mg．
（2）科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示．
①实验证明，用蒸汽密度法测得的H2O的相对分子质量比用化学式计算出来的相对分子质量要大，其原因是水分子间有氢键发生缔合作用．
②SO42-中S原子的杂化类型是sp3，与其互为等电子体的分子有CCl4（SiCl4）等（任写一种）
③Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物，[Cu（NH3）4]2+中存在的化学键类型有AC（填序号）
A．配位键    B．离子键    C．极性共价键   D．非极性共价键
④写出基态Cu原子的外围电子排布式3d104s1；
金属铜采用面心立方堆积方式，已知Cu原子的半径为r pm，相对原子质量为M，NA表示阿伏加德罗常数，则金属铜的密度是$\frac{4M}{{{N_A}{{（2\sqrt{2}r×{{10}^{-10}}）}^3}}}$g/cm3（列出计算式）．
19．纳米技术所带动的技术革命及其对人类的影响，远远超过电子技术．纳米材料是指颗粒直径在1～100nm范围内的材料．下列关于纳米技术的叙述不正确的是（　　）
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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

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