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20.某学习小组利用下列装置探究氯气和氨气之间的反应,其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气和氨气的反应装置.请回答下列问题:

IIiIii
备选装置
(1)装置A中烧瓶内的固体可选用ab.
a.烧碱    b.生石灰.    c.二氧化硅      d.五氧化二磷
(2)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择并将编号填入下列空格.BⅠ;DⅡ;EⅢ(填编号).装置I中需要的试剂是碱石灰.
(3)写出F中发生反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
(4)装置C内出现白烟并在容器内壁凝结,鉴定该固体中的阳离子的操作步骤:取固体适量,加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,可证明阳离子为氨根离子.
(5)该装置连接后尚存在的缺陷是:缺少尾气处理装置,污染环境.

分析 (1)A是氨气的制取装置,选取的固体能够吸收浓氨水中水分,放出氨气;
(2)根据杂质的性质选择除杂装置及除杂试剂;
(3)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯化锰、氯气和水;
(4)氨气与氯气反应生成氮气和氯化氢,过量的氨气又能够与氨气发生反应生成氯化铵固体,所以其阳离子可能为氨根离子,检验氨根离子的存在通常可以加碱生成氨气,借助氨气能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝检验;
(5)氨气、氯气、氯化氢都能够污染空气,需要进行尾气处理.

解答 解:(1)浓氨水易挥发,氢氧化钠固体、生石灰溶于水放出大量的热,能够促进氨气的挥发,可以用来制备氨气;二氧化硅不溶于水,五氧化二磷与氨水反应,不能用来制备氨气,
故答案为:ab;
(2)氨气中混有水蒸气,氨气是碱性气体,要除去水蒸气只能用碱性物质,故B选Ⅰ;制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,所以不能用水除去氯化氢气体;氯气和 水反应生成盐酸和次氯酸,食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,所以要想除去氯气中的氯化氢E应选Ⅲ;水蒸气常用浓硫酸除去,故D选Ⅱ;
碱石灰为碱性干燥剂,可以干燥氨气;
故答案为:Ⅰ;Ⅱ;Ⅲ;碱石灰;
(3)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(4)氨气与氯气反应生成氮气和氯化氢,过量的氨气又能够与氨气发生反应生成氯化铵固体,所以其阳离子可能为氨根离子,氨根离子的检验方法为:取固体适量,加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,可证明阳离子为氨根离子;
故答案为:取固体适量,加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,可证明阳离子为氨根离子;
(5)氨气、氯气、氯化氢都能够污染空气,需要进行尾气处理,故答案为:缺少尾气处理装置,污染环境.

点评 本提考查了氨气、氯气的制备和二者性质的检验,熟悉制备原理、各仪器的作用是解题关键,注意氨根离子检验方法,为高频考点,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料.为探究草酸的性质,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,有关物质的部分性质如下表:
物质物理性质化学性质
草酸(H2C2O4①易溶于水
②熔点189.5℃、100℃开始升华
③草酸钙和草酸氢钙均是白色不溶物
①二元弱酸、酸性比碳酸强
②有毒、具有腐蚀性
③157℃左右分解、与浓硫酸混合会产生H2O、CO和CO2
草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O)①浅黄色粉末状晶体
②微溶于水,难溶于丙酮
受热易分解为氧化亚铁或铁单质
丙酮与水互溶、易挥发----
【实验Ⅰ】
探究草酸的不稳定性.用下图中提供的仪器和试剂,验证草酸受热分解得到的混合气体中含有CO和CO2(加热装置和导管等在图中略去,部分装置可以重复使用).

(1)仪器装置正确连接顺序为:ABDCEB.
(2)用上图入提供的装置和试剂实验时,在B中观察到有白色沉淀,也不能说明草酸分解有CO2,请提也改进意见在A与B之间添加一个盛水的洗气瓶,除去草酸蒸气(或在烧瓶上连接冷凝管).
【实验Ⅱ】
实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸.装置如下图所示,反应原理为:
C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
实验步骤如下:
①一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中
②控制反应温度55-60℃,边搅拌边缓慢滴加一定量的混合酸(65%的HNO3与98%的H2SO4的质量比2:1.25)
③反应3小时,蒸发浓缩、冷却结晶,抽滤后再重结晶得到草酸晶体

(3)上图实验装置中仪器乙的名称为:冷凝管、装置B的作用安全瓶,防止倒吸、C中试剂是NaOH溶液.
(4)检验淀粉是否水解完全的操作及现像是:取适量水解液于试管中,加入碘水,若溶液变蓝则淀粉水解完全,若溶液不变蓝则淀粉水解不完全.
【实验Ⅲ】
制备草酸亚铁晶体(FeC2O4•2H2O).反应原理为:
FeSO4•(NH42SO4•6H2O+H2C2O4=FeC2O4•2H2O+(NH42SO4+H2SO4+4H2O
实验步骤如下:
①称取13.7g FeSO4•(NH42SO4•6H2O放在200mL烧杯中,然后加30mL蒸馏水和2mL 2mol•L-1 H2SO4,加热溶解.
②再加入40mL 1mol•L-1草酸溶液,加热至沸,然后迅速搅拌(防止暴沸),待有黄色晶体析出后,停止加热,静置.
③弃去上层清液,用40mL蒸馏水充分洗涤晶体,过滤后,再用丙酮洗涤晶体并晾干得4.6g FeC2O4•2H2O
(5)生成的FeC2O4•2H2O需要充分洗涤,检验是否洗涤干净的操作及现像是用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净.
(6)用丙酮洗涤晶体的目的是减少草酸亚铁晶体的溶解,更快除去草酸亚铁晶体表面的水分.
(7)本实验FeC2O4•2H2O的产率为73.1%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.按要求填空
(1)下列物质:①Fe ②CO2  ③H2O ④KOH ⑤NH4Cl ⑥H2SO4 ⑦酒精 其中属于电解质的有③④⑤⑥(用序号作答).
(2)在一定条件下,21.6gA单质与1.20molCl2完全反应,生成0.800molAClx,则x=3,A的摩尔质量为27g•mol-1
(3)分离乙酸(沸点118℃)与乙酸乙酯(沸点77.1℃)实验方法是蒸馏.
(4)用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O2↑(用化学方程式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.金属元素Al、Co、Cu可与C、H、N、O、S等形成多种化合物.
(1)C、N、O、S四种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<S<O<N.
(2)Co、Cu原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物.
①将无水硫酸铜溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子.此配合离子空间构型为平面正方形,请写出生成此配合离子的离子方程式:Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+
②Co (NH35BrSO4可形成两种配合物,已知Co3+的配位数是6,为了确定配合物Co (NH35BrSO4的结构,现对两种配合物进行如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时,则无明显现象,第二种配合物的化学式为[Co(SO4)(NH35]Br,
(3)根据元素原子的外围电子排布特征,将周期表分成五个区域,其中Co属于d区.
(4)Al单质晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示.

Al单质晶体中原子的配位数为12.若已知Al的原子半径为r,NA代表阿伏加德罗常数,Al的相对原子质量为M;该晶体的密度为$\frac{M}{4\sqrt{2}{N}_{A}{r}^{3}}$(用字母表示).

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15.甲烷蒸汽反应为CHCH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g),工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2
已知温度、压强和水碳比$(\frac{n({H}_{2}O)}{n(C{H}_{4})})$ 对甲烷蒸汽转化反应的影响如图
(1)该反应平衡常数K表达式为$\frac{c(CO)•c{\;}^{3}(H{\;}_{2})}{c(CH{\;}_{4})•c(H{\;}_{2}O)}$.
(2)升高温度,平衡常数K增大(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),降低反应的水碳比,平衡常数K不变.
(3)图2中,两条曲线表示温度的关系是:t1<t2(选填“>”“=”或“<”),在图3中,当压强为2MPa时,CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线应该是(选填“a”或“b”)a.
(4)工业生产中使用镍作催化剂.但要求原料中含硫量小于5×10-7%,其目的是防止催化剂中毒,失去催化效果.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列说法正确的是(  )
A.由H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1知,浓硫酸与氢氧化钠反应生成l mol H2O放出57.3KJ的热量
B.氯气和氨气的水溶液都能导电,所以它们是电解质
C.将纯水的温度由25℃升高至100℃,水的离子积将变大,pH也升高,此时呈现中性
D.除去MgCl2溶液中少量的FeCl3,可以加入MgO,然后过滤

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列用连线方法对部分化学知识进行归纳的内容中,有错误的组是(  )
A.物质的性质与用途:
磺胺类药物能抑制细菌合成核酸--治疗肺炎、脑膜炎、尿路感染、呼吸道感染
酸能与碱中和-----胃酸过多的病人服用含氢氧化镁的药物
B.保护环境:
控制“白色污染”--禁止使用所有塑料制品   防止水的污染--提倡使用无磷洗衣粉
C.基本安全常识:
饮用假酒中毒--由甲醇引起   食用假盐中毒--由亚硝酸钠引起
D.生活中的一些做法:
除去衣服上的油污--可用汽油洗涤    使煤燃烧更旺--可增大煤与空气接触面积

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.把一套以液化石油气(主要成分为C3H8和C4H10)为燃料的炉灶,现改用天然气(主要成分为CH4)为燃料,需要调整进入炉灶的燃料和空气的量.正确方法为(  )
A.只需调大燃料气的进气量B.只需调大空气的进气量
C.同时调大燃料气和空气的量D.同时调小燃料气和空气的量

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10.下列个反应中,符合如图所示能量变化的是(  )
A.乙醇与水反应
B.氧化钙与水反应
C.甲烷在氧气中燃烧
D.氢氧化钡晶体[Ba(OH)2•8H2O]与氯化铵晶体混合反应

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