题目内容
10.(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,取下装置B,加入指示剂,用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00mL.经检验滴定后的溶液中无SO42-.
(1)仪器X的名称是圆底烧瓶.
(2)滴定前,下列操作的正确顺序是dbaec(填字母编号).
a.盛装0.2000mol/LNaOH溶液 b.用0.2000mol/LNaOH溶液润洗
c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
(3)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SO32-,无SO42-.进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物.
(4)检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-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SO32-,无SO42-.
(5)装置B内溶液吸收的气体是NH3.
(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑.
分析 (1)由图及常见仪器可知X为圆底烧瓶;
(2)滴定前,先检查滴定管是否漏水,再进行清洗,然后用标准液润洗,再注入标准液,排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面,读数、记录,滴定前准备完成;
(3)根据消耗氢氧化钠计算B装置中剩余的HCl,参加反应的HCl吸收分解生成的NH3,发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,进而计算吸收NH3的物质的量;
(4)取D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解且生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-;
(5)装置D内溶液中有SO32-,说明分解生成SO2,装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐,装置B内溶液吸收的气体是氨气;
(6)由(5)中分析可知,(NH4)2SO4在400℃分解时,有NH3、SO2、H2O生成,S元素化合价降低,根据电子转移守恒,只能为N元素化合价升高,气体产物中无氮氧化物,说明生成N2,配平书写方程式.
解答 解:(1)由仪器X的结构可知,X为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
(2)滴定前,先检查滴定管是否漏水,再进行清洗,然后用标准液润洗,再注入标准液,排尽滴定尖嘴的气泡并调整液面,读数、记录,滴定前准备完成,故正确的顺序为:dbaec,
故答案为:dbaec;
(3)滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH为0.025L×0.2mol/L=0.005mol,故剩余HCl为0.005mol,则参加反应的HCl为0.07L×0.5mol/L-0.005mol=0.03mol,参加反应的HCl吸收分解生成的NH3,发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,故吸收NH3的物质的量为0.03mol,
故答案为:0.03mol;
(4)检查装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是:取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-,
故答案为:取少许D溶液于试管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入盐酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性气味的气体,说明D内溶液中有SO32-,无SO42-;
(5)装置D内溶液中有SO32-,说明分解生成SO2,装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,白色固体应是二氧化硫、氨气与水形成的盐,装置B内溶液吸收的气体是氨气,
故答案为:NH3;
(6)由(5)中分析可知,(NH4)2SO4在400℃分解时,有NH3、SO2、H2O生成,S元素化合价降低,根据电子转移守恒,只能为N元素化合价升高,气体产物中无氮氧化物,说明生成N2,分解反应方程式为3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑,
故答案为:3(NH4)2SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+3SO2↑+6H2O↑+N2↑.
点评 本题考查性质实验方案的设计,为高频考点,把握反应原理、实验步骤及实验装置的作用为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.
| A. | Na202与足量H20反应生成标况下11.2L 02.转移电子的数目为2NA | |
| B. | 标准状况下,2.24L S03中所含电子数为4NA | |
| C. | 用惰性电极电解CuS04溶液后,如果加入0.1mol Cu(0H)2能使溶液复原,则电路中转移电子的数目为0.2NA | |
| D. | 0℃和101kp的条件下,1.12L甲烷完全燃烧生成的水分子数为0.1NA |
| A. | 绿色食品是不含任何化学物质的食品 | |
| B. | Na2O2与CO2反应,Na2O2是氧化剂、CO2是还原剂 | |
| C. | 向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液,放置片刻,整个反应过程的颜色变化是:浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 | |
| D. | 称取等质量的两份铝粉,分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液.则放出氢气的体积(同温同压下)不相等 |
| A. | 3.0g甲醛和甲酸甲酯的混合物中含有的原子数为4NA | |
| B. | 氯碱工业中,当阴极产生标准状况下的气体22.4L时,电路中转移的电子数为2NA | |
| C. | 标准状况下,0.1mol苯中含有的σ键的数目为0.6NA | |
| D. | 配制200ml0.1mol/L的稀硫酸,需要98%的浓硫酸0.02NA |
| A. | Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2 | B. | Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O | ||
| C. | CuO+H2═Cu+H2O | D. | 2Na+Cl2═2NaCl |
| A. | CH2=CH-CH2OH | B. | HO-CH2-CH2-CH2-COOH | ||
| C. | HNO3 | D. | 乙醇 |