题目内容

5．某实验小组利用如图装置（部分固定装置略）制备氮化钙（Ca3N2，易与水反应），并测定其化学式．
（1）连接好实验装置，检查装置的气密性，方法是关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，说明气密性良好．
（2）制备氮化钙的操作步骤是：
①打开活塞K并通入N2；  
②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通N2并关闭活塞K；
④拆除装置，取出产物．
（3）数据记录如下：
空石英管质量 m0/g石英管与钙的质量 m1/g石英管与产物的质量 m2/g
14.80015.08015.150
①通过以上数据求算化学式CaxN2，x=2.8．
②上述实验产生误差的原因可能是AB （选填编号）．
A．N2通入不足，反应器中有O2　   B．钙与N2未充分反应     C．产物与空气接触．

分析 由实验流程可知，通过控制活塞K，氮气流入装有钙的硬质试管，在硬质试管中，钙与氮气发生反应，由于钙非常活泼，此反应不能与空气接触，用试管A中的水，对此实验隔绝空气，U形管的作用是防止倒吸；又Ca3N2，易与水反应，设计干燥管防止试管A中的水进入硬质试管；
（1）根据检查装置的气密性的常用方法；
（2）一定要使硬质管冷却后再停止通入氮气流；
（3）要确定X值必须求出钙和氮的原子个数比，根据题目给的数据可做如下计算：m（Ca）=（15.080-14.800）g=0.280g，m（N）=（15.150-15.080）g=0.070g，则n（Ca）：n（N）=$\frac{0.280g}{40g/mol}：\frac{0.070g}{28g/mol}$=7：5，由CaxN2知，x：2=7：5，则x=2.8；
（4）若通入的N2中混有少量O2，则产物中就有可能混有了CaO，而Ca3N2中钙的质量分数为81.08%，CaO中钙的质量分数为71.43%，所以产物中混有了CaO会导致钙的质量分数减小，x的值偏小；若钙与N2未充分反应，生成的Ca3N2中还有没反应的钙，则x值偏大；进行恒重操作、进行平行实验、严格和规范操作等是提高实验准确度的一般方法．

解答 解：（1）微热法检验装置的气密性：关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好，故答案为：关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好；
（2）反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通N2并关闭活塞K；注意事项：一定要使玻璃管冷却后再停止通入气流，故答案为：反应管冷却至室温；
（3）要确定X值必须求出钙和氮的原子个数比，分析实验：石英管与钙的质量和空石英管质量差为钙单质的质量，石英管与产物的质量与石英管与钙的质量差为反应的氮元素的质量，据题目给的数据可做如下计算：①m（Ca）=（15.080-14.800）g=0.280g，m（N）=（15.150-15.080）g=0.070g，则n（Ca）：n（N）=$\frac{0.280g}{40g/mol}：\frac{0.070g}{28g/mol}$=7：5，由CaxN2知，x：2=7：5，则x=2.8，故答案为：2.8；
（4）若通入的N2中混有少量O2，则产物中就有可能混有了CaO，而Ca3N2中钙的质量分数为81.08%，CaO中钙的质量分数为71.43%，所以产物中混有了CaO会导致钙的质量分数减小，x的值偏小；若钙与N2未充分反应，生成的Ca3N2中还有没反应的钙，则x值偏大；故答案为：AB．

点评 本题考查学生化学实验基本操作技巧和处理问题的能力，以及对实验结果进行计算和分析判断的能力．

练习册系列答案
相关题目
11．将CO2通入含溶质0.8gNaOH的溶液中，将充分反应后的溶液减压蒸发，得到1.37g固体，试通过计算确定固体的成分并计算通入CO2的质量．
12．作为基本化学工业之一的氯碱工业，是通地电解饱和食盐水得到NaOH、Cl2和H2，有关电解产物的说法正确的是（　　）
A．H2不能在Cl2中燃烧B．在阳极得到H2
C．NaOH是弱碱D．Cl2可用于制造漂白粉
9．过氧化氢H2O2是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、漂白等，高锰酸钾也是中学常见的强氧化剂．若往H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液，紫红色的KMnO4溶液变成了无色，2KMnO4+5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H20，根据化学方程式，回答下列问题：
（1）用双线桥表示电子的变化情况．
（2）当反应中电子转移了0.5mol，则产生的气体在标准状况下的体积为多少升？
（3）该反应中被氧化的还原剂和被还原的氧化剂的质量比是多少？
16．下列反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应的是（　　）
A．Fe+2HCl═H2↑+FeCl2B．2FeCl2+Cl2 ═2FeCl3
C．CaO+H2O═Ca（OH）2D．2Fe（OH）3 $\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O
10．工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生产过程．

烧瓶C中发生反应如下：
Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）
2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l）                 （Ⅱ）
S（s）+Na2SO3（aq）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）                      （Ⅲ）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则整个装置气密性良好．装置D的作用是防倒吸（或做安全瓶）．装置E中为NaOH等强碱溶液．
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1．
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择c．
a．蒸馏水
b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液
d．饱和NaHCO3溶液
实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的措施是控制滴加硫酸的速度．已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）．反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有ad．
a．烧杯    b．蒸发皿      c．试管      d．锥形瓶．
17．亚硝酸钠是重要的防腐剂．某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠（夹持装置和A中加热装置已略，已密性已检验）
【查阅资料】
①HNO2为弱酸，室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O；
②在酸性溶液中，NO2可将MnO4还原为Mn2且无气体生产；
③NO不与碱反应，可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸．
【实验操作】
①关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；
②一段时间后停止加热；
③从C中取少量固体，检验是否是亚硝酸钠．
（1）A中反应的化学方程式是C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（2）B中观察的主要现象是溶液变蓝，铜片溶解，导管口有无色气体冒出．
（3）检验C中产物有亚硝酸钠的实验方案（简述实验步骤、现象及结论）及相关的离子反应方程式为将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠．反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O，或将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O．
（4）经检验C产物中亚硝酸钠含量较少．
a．甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠．生成碳酸钠的化学方程式是2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2．为排除干扰，甲在B、C装置间增加一个U形管，U形管中盛放的试剂应是碱石灰（写名称）．
b．乙同学认为上述装置改进后，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作①之前应增加一步操作，该操作是打开弹簧夹，通入N2一段时间．
14．实验室用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示，其中可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．
有关数据列表如下：
    乙醇1，2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题：
（1）用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的两步反应方程式为C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
（2）在此实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应    b．加快反应速度     c．防止乙醇挥发   d．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水    b．浓硫酸       c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用b洗涤除去；（填正确选项前的字母）
a．水    b．氢氧化钠溶液    c．碘化钠溶液    d．乙醇
（6）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰
水），其原因是1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．
15． 
在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
时间（s）012345
n（NO）/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
（1）A点处，v（正）＞v（逆），A点正反应速率＞B点正反应速率
（2）如图中表示NO2的变化的曲线是b．用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v=0.0015mol/（L•s）．
（3）能使该反应的反应速率增大是bcd．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网