精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
1.某同学在学习了氨的性质以后,运用类比的思想思考:(1)其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉?(2)氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?于是他设计实验制取氨气并探究上述问题.请你参与他的活动并完成下列研究:
(Ⅰ)制取氨气及喷泉现象的探究
(1)写出实验制取氨气的化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)收集氨气的方法是向下排空气法.
(3)喷泉是一种常见的自然现象.

(1)图1为化学教材中的喷泉实验装置.该生积极思考,只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉.于是他设计了图2和图3所示的装置.
①在图2的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是D.
A.Cu和稀盐酸   B.NaHCO3与NaOH溶液   C.MnO2与稀盐酸  D.Na2CO3与稀盐酸
②在图3锥形瓶中加入易挥发物质(如酒精),水槽中加入冷水后,再加入下列的物质足量,结果也产生了喷泉.水槽中后加入的物质可以是AC.
A.浓硫酸           B.食盐            C.生石灰             D.蔗糖
(2)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述图2(从“图1”或“图2”中选择)装置的原理相似.
(Ⅱ)该小组中某同学设计了图4所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管;C装置之后增加尾气吸收装置.
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体.写出氨气与CuO反应的化学方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu++3H2O+N2

分析 (Ⅰ)(1)实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气;
(2)氨气极易溶于水,且密度比空气小,所以用向下排空气法;
(1)①依据加入的物质能导致锥形瓶中气压变大的原理才能产生喷泉,结合物质的性质分析解答;
②锥形瓶内装有酒精,易挥发,要形成喷泉,应使锥形瓶内压强增大,所加物质应放出大量的热,以此解答;
(2)依据加入的物质能导致锥形瓶中气压变大的原理才能产生喷泉的知识分析解答;
(Ⅱ)(1)氯化铵和消石灰反应生成氨气和水,氨气和CuO反应前应先干燥,氨气污染空气,C装置后需要连接尾气吸收装置,
(2)由题意可知生成物为铜、氮气和水,以此书写化学方程式;

解答 解:(Ⅰ)(1)实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,且密度比空气小,所以用向下排空气法,故答案为:向下排空气法;
(3)①A、Cu与稀盐酸不反应,所以不能导致锥形瓶中的气压变大,故A错误;
B、NaHCO3与NaOH溶液能反应,但没有气体生成,不能导致锥形瓶中的气压变大,故B错误;
C、MnO2与稀盐酸不反应,不能导致锥形瓶中的气压变大,故C错误;
D、Na2CO3与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,能导致锥形瓶中的气压变大,所以能形成喷泉,故D正确;
故选D;
②浓硫酸遇水被稀释,生石灰和水反应,都释放出大量的热,使锥形瓶中的乙醇挥发,压强增大,形成喷泉,而其它物质都不能达到溶于水而放出大量的热的目的,故选AC;
(2)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理都是通过增加容器中的压强完成的,所以与图2原理相似;
故答案为:图2;
(Ⅱ)(1)氯化铵和消石灰反应生成氨气和水,氨气和CuO反应前应先干燥,氨气污染空气,C装置后需要连接尾气吸收装置,
故答案为:在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管;C装置之后增加尾气吸收装置;
(2)根据氨气和氧化铜反应的现象:CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体,说明生成铜、氮气和水,反应的化学方程式为3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu++3H2O+N2,故答案为:3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 3Cu++3H2O+N2

点评 本题题考查了喷泉实验原理,题目难度不大,知道浓硫酸和生石灰与水作用的热效应,为了用纯净、干燥的氨气还原氧化铜,并通过测定生成水的质量来测铜的相对原子质量,要注意先除去氨气中的杂质,即除去水.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL浓度为1.0mol•L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL的气体(标准状况),所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现.若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是(  )
A.11.2 gB.5.6 gC.2.8 gD.1.4 g

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

19.计算下列物质的微粒数或物质的量.
①0.5mol H2中的氢原子数6.02×1023
②1mol NaCl中的钠离子数6.02×1023
③1mol H2SO4中的氢原子数.204×1024
④1.204×1024个水分子中氢原子的物质的量4mol;
⑤9.03×1023铁原子的物质的量1.5mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.为探究生活中两种常见的有机物的性质,某同学设计如下实验,请根据题目要求填写下列空格:

( I)如上图1所示,试管中装乙醇,(图示不一定准确)则反应现象为钠沉于无水酒精底部,反应缓慢,表面有气泡;
(Ⅱ)如上图2所示,把加热的铜丝插入到装有乙醇的试管中,闻到有刺激性气味,该反应中产生的有机物为CH3CHO;(填结构简式);
(Ⅲ)为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,有人设计用如图3所示装置来进行实验验证.
①A中所盛试剂为乙酸.
②C中实验现象为白色胶状沉淀,由实验可知这三种酸的酸性大小为CH3COOH>H2CO3>H2SiO3
③该装置中存在不妥之处,请提出改正措施在两装置中间加一个盛饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中乙酸气体.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到金属铜,用如图的装置可以实现该反应:

请回答下列问题:
(1)如果A中加入的物质是纯净物,则其可能为碳酸氢铵或碳酸铵,发生反应的化学方程式是NH4HCO3═NH3↑+CO2↑+H2O或(NH42CO3═2NH3↑+CO2↑+H2O.
(2)B中加入的物质是碱石灰或生石灰,其作用是除去二氧化碳和水蒸气.
(3)实验时在C中观察到的现象是黑色粉末逐渐变红.
(4)实验时在D中观察到的现象是出现无色液体.
(5)E中收集到的气体经测定在标况下的密度为1.25g/L,则该气体是N2,C中反应的化学方程式为2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2+3Cu+3H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列关于热化学反应的描述中正确的是(  )
A.已知H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l);△H=-57.3kJ•mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H=2×(-57.3)kJ•mol-1
B.燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g);△H=-192.9 kJ•mol-1,则CH3OH的燃烧热为192.9 kJ•mol-1
C.H2(g)的燃烧热是285.8 kJ•mol-1,则2H2O(g)═2H2(g)+O2(g);△H=+571.6 kJ•mol-1
D.葡萄糖的燃烧热是2800 kJ•mol-1,则1/2 C6H12O6 (s)+3O2 (g)═3CO2 (g)+3H2O ( l );△H=-1400 kJ•mol-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.能下列离子方程式中,正确的是(  )
A.碳酸钙滴加盐酸:CO32-+2H+═CO2+H2 O
B.氢氧化钡与硫酸反应:H++OH-═H2O
C.氢氧化铜与硝酸反应Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O
D.铝片插入硝酸汞溶液中:Al+Hg2+═Al3++Hg

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%.目前,消除大气污染有多种方法.
(1)处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx.已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ•mol-1
(2)利用反应6NO2+8NH3$?_{加热}^{催化剂}$7N2+12H2O处理NO2.当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是6.72L.NO2也可用NaOH溶液吸收,生成两种盐,该反应的化学方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O.
(3)降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0.该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{C(N{\;}_{2})C{\;}^{2}(CO{\;}_{2})}{C{\;}^{2}(NO)C{\;}^{2}(CO)}$,该反应△S< 0(填“>”或“<”),若在一定温度下,将2molNO、1molCO充入1L固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示.若保持温度不变,20min时再向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡将不移动(填“向左”、“向右”或“不”). 20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示 的变化,则改变的条件可能是②(填序号).
①加入催化剂      ②降低温度      ③缩小容器体积    ④增加CO2的量
(4)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下将SO2转化为SO42-而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4).已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列①0.5mol NH3;②标况下22.4LHe;③4℃时的9mL水;④0.2mol H3PO4所含原子数目按由大到小顺序排列的是(  )
A.①④②③B.④③②①C.②③④①D.①④③②

查看答案和解析>>

同步练习册答案