题目内容
下图是实验室制取和收集氨气的装置。根据要求回答下列问题：?
(1)实验室制取氨气的化学方程式为 ，工业上合成氨采取的下列措施中可用勒夏特列原理解释的是? ?(填字母)?
A.采用较高压强(20 Mpa～50 Mpa)?
B.采用500 ℃的高温?
C.用铁触媒作催化剂?
D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2?
(2)适当改变如图所示的装置后，也可用来制取和收集氧气。改变的方法是： 。?
(3)实验室用浓硫酸和铜制取并收集少量的SO2气体，能否采用该装置 ? ?(填“能”或“不能”)，若选填“能”，请说明理由；若选填“不能”，则怎样改变该装置后就能达到实验目的？请用文字说明 ；?
(4)取6.4 g铜片和12 mL 18.4 mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，某同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品能够用来证明反应结束后烧瓶中确实有余酸的是?? ??(填字母)。?
A.铁粉 B.氯化钡溶液? C.银粉 D.碳酸氢钠溶液?
(5)为定量测定余酸物质的量浓度，某同学进行了如下设计：先测定铜片与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度。测定SO2的量的方案很多，下列方案可行的
是 (填字母)?
A.将装置中产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量?
B.将装置中产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液，反应完全后过滤、洗涤、干操、称量沉淀?
C.将装置中产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液，反应完全后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀?
请对不可行的方案进行分析(可以不填满)
方案序号 | 分析 | 误差(偏高或偏低) |
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(6)请再设计其他可行的实验方案来测定余酸的物质的量浓度，简要写出操作步骤及需要测定的数据(不必计算)。??
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O? AD
(2)将收集气体的方法改为向上排气法或排水法???
(3)不能将盛放药品的试管口向上倾斜并改用向上排气法?
(4)AD
(5)C
方案序号 | 分析 | 误差(偏高或偏低) |
A | 碱石灰除吸收SO2外，还吸收H2O,测得SO2的质量增大 | 偏低 |
B | BaSO3在空气中烘干称量过程中部分被氧化生成BaSO4， 固体的质量增大 | 偏低 |
(6)①反应结束后将烧瓶中的铜片取出，然后向溶液中加入足量的BaCl2溶液，反应完全后过滤出沉淀，洗涤干燥后称量，根据沉淀的质量计算反应的硫酸，再计算剩余硫酸的溶液浓度。
②反应结束后将烧瓶中的铜片取出，洗涤、干燥后称量，根据反应的铜片计算反应的硫酸，再计算剩余硫酸的溶液浓度。?
③取反应后的溶液，向其中加入足量的锌，收集并测量氢气的体积，通过氢气的量计算剩余硫酸的物质的量浓度。?
④取反应后的溶液，向其中加入过量的氢氧化钠溶液至氢氧化铜完全沉淀，过滤、洗涤、干燥、称量至恒重，根据氢氧化铜的量算出已反应的硫酸的量，进而计算剩余硫酸的溶液浓度。
解析：(1)制取氨气用NH4Cl和Ca(OH)2反应，根据知加压、升温，加入N2和H2，并把氨气分离出来利于平衡。?
(2)氧气密度比空气大，应用向上排空气法或排水法。??
(3)Cu与浓H2SO4反应制SO2时液体加热，试管口应向上倾斜，且用向上排空气法。?
(4)剩余硫酸为稀硫酸，能证明的为A、D。?
(5)A中碱石灰吸收SO2和H2O，结果偏低，B中BaSO3在空气中烘干时会被氧化生成BaSO4,造成偏低。??
(6)可以测定H2SO4剩余量，加入BaCl2溶液，加入金属反应测气体体积，加入足量碱使Cu2+?完全沉淀，测Cu(OH)2质量，也可测定Cu片质量，计算反应的硫酸。
