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制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s) + Q (Q > 0 )
(1)如用如图装置制取氨气,你所选择的试剂是 。![]()
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。
(2)发生器用冰水冷却的原因是___________ __ _。
(3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是_______。
(4)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
(5)尾气处理装置如图所示。双通玻璃管的作用:________ ;浓硫酸的作用: 、______________ _。![]()
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820 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
___________。(精确到2位小数)
(1) 浓氨水与生石灰(氢氧化钠固体等) (2分,合理即给分)
(2)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)
(3) 通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例 (1分)
(4)过滤 c(各1分,共2分)
(5)防止倒吸;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(各1分,共3分)
(6)0.80或80%(有效数字没有考虑扣1分) (2分)
解析试题分析:(1)由于氨水中存在平衡关系NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-,所以要利用浓氨水制备氨气,可以把浓氨水滴入到固体氧化钙或氢氧化钠,在溶解过程中放热且溶液中c(OH-)增大,使浓氨水分解生成氨气。
(2)反应2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s)+Q是放热反应,降低温度平衡向正反应方向进行,有利于氨基甲酸铵上网生成。且氨基甲酸铵受热易分解,所以反应过程中需要用冰水冷却。
(3)因为气体参与反应的不易控制反应速率和用量,所以液体石蜡鼓泡瓶的作用是控制反应进行程度,控制气体流速和原料气体的配比,即通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例。
(4)制备氨基甲酸铵的装置如图所示,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,其晶体悬浮在四氯化碳中,分离产品的实验方法利用过滤得到,氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、不能加热烘干,应在真空40℃以下烘干,所以答案选c。
(5)氨气易溶于水,所以需要有防倒吸装置,双通玻璃管的作用是防止液体倒吸;氨气是碱性气体,浓硫酸是强酸,且具有吸水性,所以浓硫酸起到吸收多余的氨气,同时防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解。
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,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1.000g。该物质是碳酸钙,其物质的量为1.000g÷100g/mol=0.010mol。设样品中氨基甲酸铵物质的量为x,碳酸氢铵物质的量为y,依据碳原子守恒得到;x+y=0.01,又因为78x+79y=0.7820,解得x=0.008mol、y=0.002mol,则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数=
×100%=80%。
考点:考查氨气制备、仪器选择、实验条件控制、物质合成实验方案设计与评价以及物质含量的计算等
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。
(1)该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)为了确定产物,进行以下定性实验:
| 实验序号 | 实 验 | 实验现象 | 结 论 |
| 实验Ⅱ | 将实验I中收集到的气体点燃 | 安静燃烧, 火焰呈淡蓝色 | 气体成分为 ① |
| 实验Ⅲ | 将实验I中的白色不溶物滤出、洗涤,取少量加入足量 ② | ③ | 白色不溶物中含有MgCO3 |
| 实验Ⅳ | 取实验Ⅲ中的滤液,向其中加入适 量 ④ 稀溶液 | 产生白色沉淀,溶液红色变浅 | 溶液中存在CO32- 离子 |
实验Ⅲ中洗涤的操作方法是 。
(3)为进一步确定实验I的白色不溶物的成分,进行以下定量实验,装置如图所示:
称取干燥、纯净的白色不溶物 4.52 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.36 g,装置B增重1.76 g。
装置C的作用是 ;
白色不溶物的化学式为 。
(4)写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式 。
为探究Cl2、漂白粉的制备及有关性质,某兴趣小组设计并进行了以下实验探究。请回答以下问题:
(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中广口瓶Ⅱ中的试剂为_______。
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(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_______;
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2。请设计实验,探究该样品中除CaCl2外还含有的其他固体物质。
①提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,还含有Ca(ClO)2
假设2:该漂白粉全部变质,还含有______;
假设3:该漂白粉部分变质,还含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、品红溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-。)
| | 实验步骤 | 预期现象与结论 |
| 步骤1 | 取少量上述漂白粉于试管中,先加入 溶解后,再把生成的气体通入 。 | 若 ,则假设1成立; 若 ,则假设2或假设3成立。 |
| 步骤2 | 已确定漂白粉变质,则另取少量上述漂白粉于试管中,先加入适量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入 。 | 若 ,则假设2成立; 若 ,则假设3成立。 |
某实验小组对普通锌锰废干电池内的黑色固体进行探究,设计如下方案:![]()
己知:I、普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
II、氢氧化锌为白色粉末,不溶于水,溶于酸、强碱溶液和氨水。
请回答以下问题:
(1)②操作的名称是___________。
(2)某同学猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,请你设计一个实验方案,验证其猜想正确,要求在答题卡上按下表格式写出实验操作、预期现象和结论。
限选试剂:蒸馏水、2moL·L-1 HCI 、2 moL·L-1 HNO3 、2 moL·L-1 NH3·H2O、6 moL·L-1 NaOH、0.1 moL·L-1 KSCN、0.1 moL·L-1 BaCl2、0.1 moL·L-1 AgNO3、紫色石蕊试液、红色石蕊试纸
| 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
| 步骤1:各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,__ __________________________ | 有白色沉淀产生 | 说明溶液A含有Cl- |
| 步骤2:往b试管,__________ __________________________ | ______________________ | _______________________ |
| 步骤3:往c试管,__________ __________________________ | 先产生_______________, 后____________________ | 说明溶液A含有Zn2+ |
(3)取少量固体c放入试管,滴加入双氧水,观察到有气体产生,写出该反应的化学方程式:_______________。
(4)为测定废干电池中二氧化锰的质量分数,进行下面实验:准确称取ag废千电池固体,溶于稀硫酸,加入碘化钾溶液,充分反应后,用bmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,用淀粉作指示剂,滴定至终点,重复实验,平均消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为vmL,则废电池中二氧化锰的质量分数的计算表达式为:________________________________。
(滴定有关反应:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
下列实验能达到相应目的的是![]()
| A.用图①装置制取并收集氨气 | B.用图②装置制取和收集乙烯 |
| C.用图③装置将海带灼烧成灰 | D.用图④装置制取乙酸乙酯 |