(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料.受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．[查阅资料](NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同．[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验实验1:连接装置A-B-C-D.检查气密性.按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)．通入N2排尽空气后.于260℃加热装置A一段时间.停止加� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．（NH₄）₂SO₄是常见的化肥和化工原料，受热易分解．某兴趣小组拟探究其分解产物．
[查阅资料]（NH₄）₂SO₄在260℃和400℃时分解产物不同．
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）．通入N₂排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N₂，品红溶液不褪色．已知中和装置B中剩余盐酸需0.2000mol/L NaOH溶液25.00mL，
且中和后的溶液中无SO₄^2-．
（1）仪器X的名称是圆底烧瓶；
（2）装置B内溶液吸收气体的物质的量是0.03mol；
实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂．通入N₂排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH₄）₂SO₄完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N₂．观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体．经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-．进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物．
（3）检验装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-的实验操作和现象是取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-；
（4）装置B内溶液吸收的气体是NH₃；
（5）（NH₄）₂SO₄在400℃分解的化学方程式是3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH₃↑+N₂↑+3SO₂↑+6H₂O↑．

分析实验1：（1）根据装置图可知，仪器X为圆底烧瓶；
（2）根据消耗氢氧化钠计算B装置中剩余的HCl，参加反应的HCl吸收分解生成的NH₃，发生反应：NH₃+HCl=
NH₄Cl，进而计算吸收NH₃的物质的量，
实验2：（3）取D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解且生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-；
（4）装置D内溶液中有SO₃^2-，说明分解生成SO₂，装置A、D之间的导气管内有少量白色固体，白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐，装置B内溶液吸收的气体是氨气；
（5）由（5）中分析可知，（NH₄）₂SO₄在400℃分解时，有NH₃、SO₂、H₂O生成，S元素化合价降低，根据电子转移守恒，只能为N元素化合价升高，气体产物中无氮氧化物，说明生成N₂，配平书写方程式．

解答解：（1）由仪器X的结构可知，X为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH为0.025L×0.2mol/L=0.005mol，故剩余HCl为0.005mol，则参加反应的HCl为0.07L×0.5mol/L-0.005mol=0.03mol，参加反应的HCl吸收分解生成的NH₃，发生反应：NH₃+HCl=NH₄Cl，故吸收NH₃的物质的量为0.03mol，
故答案为：0.03；
（3）检查装置D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-的实验操作和现象是：取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-，
故答案为：取少许D溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有SO₃^2-，无SO₄^2-；
（4）装置D内溶液中有SO₃^2-，说明分解生成SO₂，装置A、D之间的导气管内有少量白色固体，白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐，装置B内溶液吸收的气体是氨气，
故答案为：NH₃；
（5）由（5）中分析可知，（NH₄）₂SO₄在400℃分解时，有NH₃、SO₂、H₂O生成，S元素化合价降低，根据电子转移守恒，只能为N元素化合价升高，气体产物中无氮氧化物，说明生成N₂，分解反应方程式为：3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH₃↑+N₂↑+3SO₂↑+6H₂O↑，
故答案为：3（NH₄）₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4NH₃↑+N₂↑+3SO₂↑+6H₂O↑．

点评本题考查化学实验，涉及化学仪器、滴定操作、实验方案设计、化学计算、物质推断、化学方程式书写等，是对学生综合能力的考查，较好的考查学生分析推理能力、知识迁移运用能力难度中等．

练习册系列答案

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选项	项目	结论
A	三种有机化合物：丙烯、氯乙烯、苯	分子内所有原子均在同一平面
B	由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯与水反应制丙醇	属于同一反应类型
C	乙烯和苯都能使溴水褪色	褪色的原理相同
D	C₅H₁₀O₂属于羧酸的同分异构体数目	共有4种

12．下列关于SO₂的叙述不正确的是（　　）

	A．	SO₂的排放是形成酸雨的主要原因
	B．	SO₂能使酸性高锰酸钾褪色是因为SO₂具有漂白性
	C．	实验室制备少量SO₂可以用Na₂SO₃和浓硫酸加热制备
	D．	SO₂的收集应采用向上排空气法

9．无法将氯化钠、碘化钾两种溶液鉴别开来的试剂或方法是（　　）

16．甲、乙、丙、丁4种易溶于水的物质，分别由NH₄⁺、Ba²⁺、Mg²⁺、H⁺、HCO₃^-、SO₄^2-、OH^-、Cl^-中的不同阳离子和阴离子各一种组成．已知：①将足量的甲溶液分别与其他3种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol?L^-1乙溶液中c（H⁺）＞0.1mol?L^-1；③向丙溶液中滴入AgNO₃溶液有不溶于稀HNO₃的白色沉淀生成．下列结论正确的是（　　）

6．下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是（　　）

FeCl₃

NaHSO₄

13．下列各组微粒在指定的环境中一定大量存在的是（　　）

	A．	与铝反应产生H₂的溶液中：Na⁺、K⁺、S^2-、CO₃^2-
	B．	加入酚酞显红色的溶液中：K⁺、Na⁺、Cl^-、CH₃COO^-
	C．	pH=2的溶液中：NH₄⁺、Na⁺、Fe²⁺、NO₃^-、Cl^-
	D．	由水电离出的c（H⁺）=1×10^-12mol•L^-1的溶液中：K⁺、Na⁺、Cl^-、Al³⁺

10．常温下，在c（H₂CO₃）+c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）=0.1mol•L^-1的溶液中，H₂CO₃、HCO₃^-、CO₃^2-的物质的量的百分含量随pH的变化如图所示．下列说法错误的是（　　）

	A．	碳酸溶液中：c（H⁺）＞c（HCO₃^-）
	B．	pH=8.35的钠盐溶液中：c（H₂CO₃）+c（H⁺）=c（CO₃^2-）+c（OH^-）
	C．	在Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中，若c（CO₃^2-）=c（HCO₃^-），则c（Na⁺）+c（H⁺）=3c（HCO₃^-）+c（OH^-）
	D．	pH=12的钠盐溶液中：c（CO₃^2-）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

11．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一．
（1）一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中充入20mol NO₂和5mol O₂发生如下反应：4NO₂（g）+O₂（g）?2N₂O₅（g）；已知体系中n（NO₂）随时间变化如表：

t（s）	0	500	1000	1500

n（NO₂）（mol）	20	13.96	10.08	10.08

①写出该反应的逆反应的平衡常数表达式：K=$\frac{c{\;}^{2}（N{\;}_{2}O{\;}_{5}）}{{c}^{4}（NO{\;}_{2}）•c（O{\;}_{2}）}$．
已知：K_300℃＞K_350℃，则该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）；
②反应达到平衡后，NO₂的转化率为49.6%，若要增大NO₂的转化率，可采取的措施有BC．
A．再充入NO₂ B．再充入4mol NO₂和1mol O₂
C．降低温度 D．充入氦气
③图1中表示N₂O₅的浓度的变化曲线是c；

（2）图2是1mol NO₂气体和1mol CO气体反应生成CO₂气体和NO气体过程中能量变化示意图；又已知：
2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-760.3kJ•mol^-1，
则反应：N₂ （g）+2NO₂ （g）?4NO（g）的△H=+292.3kJ•mol^-1．

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