工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。![]()
I.探究制取NH3的方法
(1)在上述装置中,H能快速、简便制取NH3,装置中需要添加的反应试剂为 。
(2)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。
| 试剂组合序号 | 固体试剂 | NH3体积(mL) | |
| a | 6.0 g Ca(OH)2(过量) | 5.4 g NH4Cl | 1344 |
| b | 5.4g (NH4)2SO4 | 1364 | |
| c | 6.0 g NaOH(过量) | 5.4 g NH4Cl | 1568 |
| d | 5.4g (NH4)2SO4 | 1559 | |
| e | 6.0 g CaO(过量) | 5.4 g NH4Cl | 1753 |
| f | 5.4 g (NH4)2SO4 | 1792 | |
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好 (填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是 。
II.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)。
(2)A中反应的离子方程式为 。
(3)D装置的作用有:使气体混合均匀、调节气流速度、 。
(4)D装置中的液体还可换成 (填序号)。
a.H2O b.CCl4 c.浓H2SO4 d.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是 。
下图5个装置都是中学化学中常见的实验装置,某学习小组的同学欲用这些装置进行常见物质的制取并探究其性质(图中a、b、c表示止水夹),请对其进行完善或评价,试回答下列问题:![]()
(1)将A、C、E相连后,以浓盐酸和 (填写名称)为原料制取Cl2,仪器乙的名称是 。
(2)利用(1)中装置和药品,在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象、结论如下:
| 实验序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
| Ⅰ | 将所得氯水滴入品红溶液 | 品红溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
| Ⅱ | 向所得氯水中加入碳酸氢钠粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应至少产生一种酸性强于碳酸的物质 |
实验Ⅱ获得结论是否合理? (填“合理”或“不合理”)。若选“不合理”,请说明理由(若选“合理”,则无需填写理由): 。
(3)利用(1)中装置还可设计一个简单的实验比较Cl-和S2-的还原性强弱。则C中预期出现的现象是 。
(4)将B、D、E装置相连接(打开止水夹a和止水夹b,关闭止水夹c),在B中盛装浓硝酸和铜片(将铜片放在有孔塑料板上),可制得NO2。一段时间后,欲用D装置探究NO2与水的反应,其操作步骤为:先 ,再 以使烧杯中的水进入试管丁,观察现象。
甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。![]()
文献记载:Ⅰ.在浓硝酸与活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。
Ⅱ.FeSO4+NO
Fe(NO)SO4(棕色) ΔH<0。
Ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:
| 实验操作 | 实验现象 |
| 打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹。 | |
| 打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞。 | 无明显现象。 |
| 加热烧瓶,反应开始后停止加热。 | ①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后,A中无固体剩余。 |
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是 。
(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是 。
(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是 。请用化学平衡原理解释原因: 。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是 ,证明有NO生成的实验现象是 。
(5)证明A溶液中含有Fe3+,选择的药品是(填序号) 。
A.铁粉 B.溴水 C.铁氰化钾溶液 D.硫氰化钾溶液
请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发现的有关问题。
Ⅰ.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸,实验结果记录如下表:
| | 酸 | 实验结果 |
| a | 浓硫酸 | 加热后发生反应,产生无色刺激性气体 |
| b | 稀硫酸 | 加热也不发生反应 |
| c | 浓硝酸 | 不加热即发生反应,产生红棕色气体 |
| d | 稀硝酸 | 微热发生反应,产生无色气体 |
①由上表中实验结果,四种酸的氧化性由强到弱的顺序是 。
②由上表可知,铜与稀硫酸在加热条件下不反应,但若同时通入O2,铜片能逐渐溶解,溶液变为蓝色。写出该反应的化学方程式:
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图所示装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸产生的气体Y也持续通入该装置中,则整个过程中可观察到的现象包括 (填字母)。
A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液无明显现象
C.通入Y气体后产生沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是 (填字母)。
A.硝酸的酸性比硫酸强
B.H2SO3的酸性比盐酸强
C.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
D.BaSO4既不溶于水也不溶于HNO3溶液
Ⅱ.如图是某同学探究铜与稀硝酸反应的还原产物的实验装置图,请回答下列问题:
(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。
(2)已知装置气密性良好,请简述利用该装置证明铜与稀硝酸反应生成的气体产物是NO的操作过程: