(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

14．（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：实验1：（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；
实验2：（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，题目难度中等．

练习册系列答案

2．某化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数．

（1）m g铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：
①常温下碳与浓硫酸不反应；②常温下Fe遇浓硫酸发生钝化．
（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O．
（3）C装置的作用除尽反应产物中的SO₂气体．
（4）该小组同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能会导致铁质量分数测量值偏低的是BC．
A．A中反应不完全
B．E中碱石灰会吸收空气中的CO₂和H₂O
C．反应生成的SO₂部分被E中碱石灰吸收
D．反应完全后，还有CO₂气体滞留在装置体系中．

9．一定条件下，H₂O₂在水溶液中发生分解反应：2H₂O₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
反应过程中，测得不同时间H₂O₂的物质的量浓度如表：

t/min	0	20	40	60	80
c（H₂O₂）/mol•L^-1	0.80	0.40	0.20	0.10	0.05

（1）H₂O₂的分解反应是氧化还原反应（填“是”或“不是”）．要加快该反应的速率，可采取的方法有升高温度、使用催化剂、增加H₂O₂的浓度．
（2）该分解反应0─20min的平均反应速率v（H₂O₂）为0.02mol•L^-1 min^-1．
（3）如果反应所用的H₂O₂溶液为100mL，则共产生O₂Cg．
A．0.08 B．0.16 C．1.2D．2.4．

19．下列设计的实验方案能达到实验目的是（　　）

	A．	检验某有机物中是否含有醛基：取少量水溶液于试管中，加入过量氢氧化钠溶液和新制Cu（OH）₂悬浊液，加热至沸腾，看是否有砖红色沉淀生成
	B．	提纯混有少量CaCl₂的NaCl固体：将固体配成溶液，加入稍过量Na₂CO₃溶液至沉淀完全，过滤，再向滤液中加入稍过量盐酸，蒸发结晶
	C．	验证某无色溶液中存在SO₄^2-：向试管中加入少量待测溶液，然后加入少量BaCl₂溶液，后加入足量稀硝酸，观察到最后仍有白色沉淀生成即可
	D．	验证炭与浓硫酸反应产生的CO₂：将炭与浓硫酸反应生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，观察是否有白色沉淀生成