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某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究,回答下列问题。

(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为_____________________;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是_____________(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是___________________________________________________。

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是____________,分液漏斗中装的试剂是____________,收集装置应选择____________(填装置序号)。

证明氨气已收集满的操作是_____________________________________________________。

检验装置②的气密性的方法是___________________________________________________。

(3)若用下列各种试剂组合(其他条件相同)进行制取氨气的对比实验,测出氨气的体积(标准状况)如下表:

试剂组合/NH3

体积(mL)

6.0 g Ca(OH)2

(s,过量)

6.0 g NaOH

(s,过量)

6.0 g CaO

(s,过量)

5.4 g NH4Cl(s)

①/1344

②/1568

③/1792

5.4 g(NH4)2SO4(s)

④/1364

⑤/1559

⑥/1753

从表中数据分析,实验室制氨气的产率最高的是____________(填序号)。

其原因是____________________________________________________________。

(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O  ③⑦  氨气难溶于该试剂,不易挥发,不与氨气反应

(2)CaO或NaOH或碱石灰  浓氨水  ⑥  用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝则证明已收集满  在橡胶管处接上导气管,关闭分液漏斗活塞,打开止水夹,将导气管末端插入水槽中,用热毛巾捂着烧瓶(或用酒精灯微热),导气管末端有气泡冒出,移开热毛巾(或停止加热)一段时间,导气管末端有一段水柱(或关闭装置②的止水夹和分液漏斗活塞,从分液漏斗的上端注入一定量的水,打开分液漏斗活塞,若漏斗中的水滴入烧瓶中的速率逐渐减慢至不再滴入,说明装置气密性良好)

(3)⑥  因为NH4Cl受热易分解,生成的部分NH3和HCl又重新结合生成NH4Cl;而用NaOH和Ca(OH)2反应产生的水较多,吸收的NH3较多,所以用CaO和(NH42SO4反应产率最高

解析:(1)利用属于“固+固气”型气体发生装置的①制取NH3应选用NH4Cl和Ca(OH)2,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。欲测定生成的NH3的体积必须选用装置③和⑦,③中所用液体试剂必须不能溶解NH3,且不与NH3反应和不易挥发。(2)利用属于“固(液)+液→气”型气体发生装置的②制取NH3时选用的试剂是浓氨水和固体CaO(或固体NaOH或碱石灰),其中液态的浓氨水盛放在分液漏斗中,固态的CaO或NaOH或碱石灰盛放在烧瓶中。收集NH3应该使用向下排空气法且导管要伸入容器顶部,据此可知应选用装置⑥。检验NH3是否已经收集满的方法是将润湿的红色石蕊试纸伸到试管口,若石蕊试纸变蓝,说明已经收集满。检验装置的气密性时,首先至少一端用水封闭装置内的气体,然后利用加热、降温、加压等方法使被封闭气体的压强发生变化,依据出现的现象判断是否气密。具体方法见答案。(3)NH4Cl分解产生的HCl冷却后能重新结合一部分NH3而使NH3的产率降低,NaOH或Ca(OH)2与NH4Cl反应会因生成的H2O吸收部分NH3而使NH3的产率降低,所以⑥中NH3的产率最高。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用如图1所示装置进行有关实验.
已知:①SO2难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液.②SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应.
请回答:
(1)装置A中发生的化学反应方程式为
Cu+2 H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2 H2O
Cu+2 H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2 H2O
.此反应表明浓硫酸具有(填字母)
ac
ac

a.酸性       b.脱水性       c.强氧化性      d.吸水性
(2)装置D中试管口放置的棉花中浸入
NaOH
NaOH
溶液,其作用是
吸收SO2气体,防止污染空气
吸收SO2气体,防止污染空气

(3)装置B的作用是贮存多余的气体.当D处有明显的现象后,关闭旋塞K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中的现象是
集气瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升
集气瓶内液面下降,长颈漏斗内液面上升
.B中应放置的液体是(填字母)
b
b

a.水     b.饱和NaHSO3溶液     c.酸性KMnO4溶液     d.NaOH溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18.4mol?L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是
浓硫酸由浓变稀,稀硫酸不再与铜反应
浓硫酸由浓变稀,稀硫酸不再与铜反应

②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是(填字母)
b、d
b、d

a.银粉     b.铁粉     c.BaCl2溶液     d.NaHCO3溶液
(5)实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料:
i.氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
ii.硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图2所示实验:
①Ⅲ中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为
2CuS+3O2
  △  
.
 
2CuO+2SO2
2CuS+3O2
  △  
.
 
2CuO+2SO2

②下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)
a c d
a c d

a.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种
b.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在
c.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S
d.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.

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科目:高中化学 来源:江苏省徐州市2012届高三考前信息卷化学试题 题型:058

肉桂酸是生产冠心病药物“心可安”的重要中间体.它常在无水醋酸钾或无水碳酸钾的存在下,以苯甲醛和醋酸酐为原料制备.

以苯甲醛和醋酸酐为主要原料制备肉桂酸的实验步骤为:

①在100 mL干燥的圆底烧瓶中如入1.5 mL新蒸馏过的苯甲醛、4 mL新蒸馏过的醋酸酐以及研细的2.2 g无水碳酸钾、2粒沸石,按图l所示连接好装置.

②加热回流(小火加热)40 min,火焰由小到大使溶液刚好回流.

③停止加热,待反应物冷却.

④用热水溶解反应后产物,用图2所示装置进行水蒸气蒸馏、10%NaOH溶解、活性炭脱色、冷却得到白色粗产品A.

⑤用水-乙醇重结晶得白色晶体B.

(1)整个回流装置要干燥,原因是________

(2)回流时,反应温度不能太高的原因是________

(3)在实验中要多次用到抽滤.下列有关抽滤的说法中,正确的是________.(填字母)

A.抽滤时,滤纸的大小应与布氏漏斗底部恰好一样

B.抽滤前先用溶剂将滤纸湿润,使滤纸与漏斗底部贴紧

C.抽滤结束时应先关抽气泵,后抽掉抽滤瓶接管

D.抽滤是利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,达到固液分离的目的

(4)甲为水蒸气发生器,装置中T型管长度尽可能短一些,且靠近水蒸气发生器一端稍向下倾斜,这样做的原因是________

(5)白色粗产品A中所含主要杂质为________

(6)若某同学得到白色片状晶体1.2 g,试计算其产率为________(保留3位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

为探究铜与浓硫酸的反应,某兴趣小组进行了如下实验。

【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。

(1)、装置A中发生反应的化学方程式为:                           

(2)、熄灭酒精灯后,因为有导管存在,B中的液体不会倒吸,其原因是:                      

拆除装置前,不打开胶塞,为了使装置中的残留气体完全被吸收,应当采取的操作是:                            

【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜。

查阅资料:

①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在空气中充分煅烧,可以转化为氧化铜。

②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在空气中充分煅烧,均转化为氧化铜和二氧化硫。

为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如下实验:

(3)、步骤②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是:                                   

(4)、固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有:

                                           

(5)、确定乙是否煅烧完全的操作是:                                             

(6)、煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为:                                   

高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取:

    NaClO4(aq)+NH4Cl(aq) NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)

(7)、用氨气和浓盐酸代替NH4Cl,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是:        

                                             

(8)、反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5(相关物质的溶解度曲线如下图)。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)蒸发浓缩,          ,过滤,           、干燥。

为了测定样品中NH4ClO4的含量,装置如上图所示(加热装置、仪器固定装置已略去),实验步骤如下:

(9)、步骤3中,准确取用24.00 mL H2SO4(aq)的玻璃仪器是                

(10)、实验中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤是             (填写步骤编号)。

(11)、必须重复实验2~3次,其原因是                                           

(12)、如果0.320 g试样中含NH4ClO4的准确值为0.095g,而实验测定结果是0.092g 。该实验

的相对误差为             

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年上海市闵行区高三下学期三模考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

对实验过程中出现的异常现象进行探究,是实施素质教育、培养创新精神的有效途经。

【实验1】用下图实验装置进行铜与浓硫酸的反应,实验中发现试管内除了产生白色硫酸铜固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有黑色的CuO、CuS、Cu2S。查阅资料:CuS和Cu2S均为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧,均转化为CuO和SO2。为了探究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如下实验:

(1)上述实验装置除了有尾气吸收装置外,还有一个显著的优点是                  

(2)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有              

(3)确定乙是否煅烧完全的操作是                                             

(4)煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为                                   

【实验2】某化学兴趣小组设计了如下实验装置(尾气吸收装置未画出),探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱。

(5)根据下列实验操作和现象,填写实验结论。

实验操作

实验现象

结论

打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。

D装置中:溶液变红

E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,CCl4层无明显变化。

Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:

                       

 

(6)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了异常的变化:D装置中,红色慢慢褪去;E装置中,CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。

为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:

ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2>(SCN)2

ⅱ.Cl2和Br2反应生成的BrCl呈红色,沸点约5℃,与水发生水解反应。

ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。

 

①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因____             

请设计简单实验证明上述解释                                           

②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因                               

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年上海市普陀区高三上学期期末质量抽测化学试卷 题型:实验题

为探究铜与浓硫酸的反应,某兴趣小组进行了如下实验。

【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。

(1)、装置A中发生反应的化学方程式为:                           

(2)、熄灭酒精灯后,因为有导管存在,B中的液体不会倒吸,其原因是:                      

拆除装置前,不打开胶塞,为了使装置中的残留气体完全被吸收,应当采取的操作是:                             

【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有氧化铜、氧化亚铜、硫化铜、硫化亚铜。

查阅资料:

①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在空气中充分煅烧,可以转化为氧化铜。

②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在空气中充分煅烧,均转化为氧化铜和二氧化硫。

为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如下实验:

(3)、步骤②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是:                                    

(4)、固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有:

                                           

(5)、确定乙是否煅烧完全的操作是:                                             

(6)、煅烧过程中一定发生的化学反应方程式为:                                   

高氯酸铵(NH4ClO4)是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取:

    NaClO4(aq)+NH4Cl(aq) NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)

(7)、用氨气和浓盐酸代替NH4Cl,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是:        

                                             

(8)、反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5(相关物质的溶解度曲线如下图)。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)蒸发浓缩,           ,过滤,            、干燥。

为了测定样品中NH4ClO4的含量,装置如上图所示(加热装置、仪器固定装置已略去),实验步骤如下:

(9)、步骤3中,准确取用24.00 mL H2SO4(aq)的玻璃仪器是                

(10)、实验中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤是              (填写步骤编号)。

(11)、必须重复实验2~3次,其原因是                                            

(12)、如果0.320 g试样中含NH4ClO4的准确值为0.095g,而实验测定结果是0.092g 。该实验

的相对误差为             

 

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