Question

如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体在同温同压下测定）．试回答下列问题：

实验序号	甲针筒内物质	乙针筒内物质	甲针筒的现象
1	10mLFeSO4溶液	10mLNH3	生成白色沉淀，后变色
2	20mLH2S	10mLSO2
3	30mLNO2（主要）	10mLH2O（l）	剩有无色气体，活 塞自动向内压缩
4	15molCl2	40mLNH3

（1）实验1中，沉淀最终变为

 

色，写出沉淀变色的化学方程式

 

．
（2）实验2甲针筒内的现象是：有

 

生成，活塞

 

移动（填向外、向内、不）．
反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入

 

溶液中．
（3）实验3中，甲中的30mL气体是NO₂和N₂O₄的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是

 

，写出NO₂与H₂O反应的化学方程式

 

．
（4）实验4中，已知：3Cl₂+2NH₃→N₂+6HCl．甲针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为

 

，最后针筒中剩余气体的体积约为

 

mL．

Answer 1

分析：（1）+2价的铁离子易被氧气氧化成+3价的铁离子，NH₃与FeSO₄溶液的水反应生成氨水，氨水电离出OH^-与FeSO₄溶液的+2价的铁离子反应生成Fe（OH）₂，Fe（OH）₂被空气中的氧气氧化．
（2）根据H₂S和SO₂反应生成单质硫和水，分析压强变化；过量的SO₂用碱吸收；
（3）根据N₂O₄能转化为NO₂，以及NO₂与水反应生成硝酸和一氧化氮来分析；
（4）氯气的颜色为黄绿色，3Cl₂+2NH₃═N₂+6HCl，多余的氨气与产物氯化氢反应分析．

解答：解：（1）氨气溶于水，NH₃+H₂O?NH₃?H₂O，FeSO₄+2NH₃?H₂O═Fe（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄，Fe（OH）₂为白色沉淀，在空气中易被空气中的氧气氧化，发生反应：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，Fe（OH）₃为红褐色；
故答案为：红褐色，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（2）20mLH₂S和10mLSO₂反应2H₂S+SO₂=3S+2H₂O，反应产生黄色固体硫和液态水，气体体积减小，针筒内压强减小，活塞自动向内移动，析出浅黄色固体，少量的残留气体和碱反应，应用NaOH溶液吸收；
故答案为：黄色固体，向内，NaOH溶液；
（3）甲中是30mL气体是NO₂和N₂O₄的混合气体，主要是二氧化氮气体，乙中10mLH₂O（l），由3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO可知生成10mLNO，甲中最后剩余的无色气体是一氧化氮，NO₂与H₂O反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
故答案为：NO，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（4）15molCl₂，40mLNH₃，混合发生反应
根据方程式可知：3Cl₂+2NH₃ ═N₂ +6HCl；
                3      2     1     6
                15mol 10mol  5mol  30mol
剩余氨气物质的量为40mol-10mol=30mol；
                  由  NH₃+HCl═NH₄Cl 
                    30mol  30mol
可知，生成的HCl与剩余的NH₃反应生成NH₄Cl，氯化氢和氨气恰好反应，Cl₂的量最终完全反应．所以最后剩余的气体为氮气，物质的量为5mol；
故答案为：黄绿色变为无色  5；

点评：本题考查了元素及其化合物的知识，涉及氮、氯、硫的化合物的性质，综合性教强，需学习该阶段知识时掌握相关的反应方程式，题目难度中等．