题目内容
某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置.

反应原理是B2O3+2NH3
2BN+3H2O.(已知:BN高温下能被空气氧化,不溶于水;B2O3难溶于冷水但可溶于热水.)
(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为______.
(2)装置C能产生氨气的原因有______(答出其中一项即可).
(3)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是______.
解:(1)根据题给信息,干燥氨气和氧化硼反应可制得氮化硼,C为制取氨气的装置,A为干燥装置,B为氮化硼的制取装置,D为安全瓶防倒吸,E为尾气吸收装置,由装置用途可知连接顺序为:e-→a→b→c→d→f→g→h;
故答案为:e-→a→b→c→d→f→g→h;
(2)氨水中存在如下平衡:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-,生石灰与水反应生成氢氧化钙并放热,增大了氢氧根浓度,
减少了水的量,平衡逆向移动,生成氨气,同时放热使一水合氨分解,减少了氨气的溶解度,故增大了氨气逸出速率.
故答案为:生石灰与水反应消耗水,促使氨气放出;或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH-,反应逆向进行有利于NH3放出;或生石灰与水反应放出大量热,促进NH3?H2O分解,并使气体溶解度下降,有利于NH3放出.
(3)因氮化硼高温下能被氧化,故管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是除去装置中的氧气,
故答案为:除去装置中的氧气.
分析:(1)根据题给信息,干燥氨气和氧化硼反应可制得氮化硼,C为制取氨气的装置,A为干燥装置,B为氮化硼的制取装置,
D为安全瓶防倒吸,E为尾气吸收装置,由装置用途可知连接顺序;
(2)从平衡角度分析;
(3)从题给信息氮化硼高温下能被氧化分析.
点评:本题考察了物质的制备实验方案的设计.要注意利用题给信息,搞清各实验装置的用途结合题设正确回答.
故答案为:e-→a→b→c→d→f→g→h;
(2)氨水中存在如下平衡:NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-,生石灰与水反应生成氢氧化钙并放热,增大了氢氧根浓度,
减少了水的量,平衡逆向移动,生成氨气,同时放热使一水合氨分解,减少了氨气的溶解度,故增大了氨气逸出速率.
故答案为:生石灰与水反应消耗水,促使氨气放出;或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH-,反应逆向进行有利于NH3放出;或生石灰与水反应放出大量热,促进NH3?H2O分解,并使气体溶解度下降,有利于NH3放出.
(3)因氮化硼高温下能被氧化,故管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是除去装置中的氧气,
故答案为:除去装置中的氧气.
分析:(1)根据题给信息,干燥氨气和氧化硼反应可制得氮化硼,C为制取氨气的装置,A为干燥装置,B为氮化硼的制取装置,
D为安全瓶防倒吸,E为尾气吸收装置,由装置用途可知连接顺序;
(2)从平衡角度分析;
(3)从题给信息氮化硼高温下能被氧化分析.
点评:本题考察了物质的制备实验方案的设计.要注意利用题给信息,搞清各实验装置的用途结合题设正确回答.
练习册系列答案
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利用如图1所示实验装置可以测定一条条件下1mol气体的体积,图1中仪器C称为液体量瓶,瓶颈上有110~130mL刻度线.将一定质量的镁带和过量的衡硫酸在仪器A瓶中完全反应,产生的H2将B瓶中的液体压入液体量瓶中,根据液体的体积可以转换成H2的体积.
实验步骤:
(1)装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查.
(2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100g~0.110g的镁带,把数据记录于表格.
(3)取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口.
(4)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平.
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将破酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头.
(6)当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格.
(7)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格.
重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差.
根据上述实验方法回答下列问题:
实验室温度:25℃,压强:101kPa.该条件下1mol氢气体积的理论值:为24.5L
(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞, 可以确认装置气密性合格.
(2)B中所装液体一般是 (填“水”或“品红”).A中发生反应的离子方程式为 .
(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)
①上表中X= .
②计算1mol氢气体积两次实验的平均值= L.
③计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值×100%= .
④引起该误关的可能原因 (填字母).
A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质
B.没有除去镁带表面的氧化镁
C.镁带中含有杂质铝
D.所用稀硫酸不足量
(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温).为此,某化兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议:
①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积.
②B瓶中导管(图2中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积.
你认为他们的意见合理的是 (合理则填序号,否则填“无”).如有合理之处,请根据下面的数据给出修正的1mol氢气体积的数学表达式.(镁元素的相对原子质量为24.3)
1mol氢气体积= L(填写数学表达式).
实验步骤:
(1)装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查.
(2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100g~0.110g的镁带,把数据记录于表格.
(3)取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口.
(4)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平.
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将破酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头.
(6)当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格.
(7)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格.
重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差.
根据上述实验方法回答下列问题:
实验室温度:25℃,压强:101kPa.该条件下1mol氢气体积的理论值:为24.5L
(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞,
(2)B中所装液体一般是
(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)
| 实验次数 | m(Mg)/g | 硫酸体积/mL | 液体量瓶中液体体积/mL | 抽出气体体积/mL | 氢气体积/mL | 计算1mol氢体积/L |
| 1 | 0.100 | 10.0 | 110.0 | 6.5 | X | |
| 2 | 0.115 | 10.0 | 121.0 | 8.0 |
②计算1mol氢气体积两次实验的平均值=
③计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值×100%=
④引起该误关的可能原因
A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质
B.没有除去镁带表面的氧化镁
C.镁带中含有杂质铝
D.所用稀硫酸不足量
(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温).为此,某化兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议:
①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积.
②B瓶中导管(图2中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积.
你认为他们的意见合理的是
| 实验次数 | m(Mg) g |
硫酸体积mL | 液体量瓶中液体体积mL | 抽出气体体积mL | B瓶的一段液柱体积mL | 水汽体积百分含量 | 计算1mol氢体积L |
| 1 | 0.100 | 10.0 | 110.0 | 6.5 | VB | a% |