化学必修 第二册实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子综合训练题
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这是一份化学必修 第二册实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子综合训练题,共6页。试卷主要包含了选择题的作答,非选择题的作答,对下列事实的解释错误的是等内容,欢迎下载使用。
(新教材)此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年下学期高一第一次月考卷
化 学(A)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 Ba 137
一、选择题
1.近年来,总有一些不法商贩为了牟取自身利益。用硫磺(燃烧硫磺)对银耳进行熏制,使银耳增白。这些不法商贩所制取的银耳是利用了
A.SO2的氧化性 B.SO2漂白性 C.SO2的还原性 D.S的漂白性
【答案】B
【解析】二氧化硫可以和某些有机色素结合生成不稳定的无色物质,硫磺燃烧生成二氧化硫,熏制银耳可以增白,故选B。
2.下列关于氮气的说法错误的是
A.氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
B.液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境
C.利用氮气的稳定性,工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气
D.在高温高压、催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂
【答案】D
【解析】A.氮气的化学性质很稳定,在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸,A项正确;B.液氨汽化吸热,可用于制造低温环境,B项正确;C.氮气的化学性质很稳定,可用作焊接金属的保护气,C项正确;D.氮气与氢气生成氨气的反应中,N的化合价从0降低到-3,作氧化剂,D项错误;答案选D。
3.化学与生产、生活、科技息息相关,下列叙述错误的是
A.华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SoC“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
B.国产飞机C919用到氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
C.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一
D.水玻璃可用作制备木材防火剂的原料
【答案】A
【解析】A.硅是良好的半导体材料,手机芯片的主要成分是硅,A错误;B.氮化硅陶瓷具有耐高温、耐磨损、超硬物质,是新型无机非金属材料,B正确;C.小苏打是碳酸氢钠的俗称,受热分解产生碳酸钠、水和二氧化碳气体,是面包发酵粉的主要成分之一,C正确;D.水玻璃是硅酸钠溶液,硅酸钠耐高温、不可燃,可用作木材防火剂,D正确;答案选A。
4.碳纳米材料是近年来人们非常关注的一类新型无机非金属材料,下列关于碳纳米材料的说法中不正确的是
A.C60是富勒烯的代表物,C60的摩尔质量为720g/mol
B.碳纳米管可用于生产电池和传感器
C.石墨烯与石墨都具有导电性
D.石墨烯的性质稳定,在氧气中不能燃烧
【答案】D
【解析】A.碳的原子量为12,C60的式量为720,C60的摩尔质量为720g/mol,故A正确;B.碳纳米管是新型无机非金属材料,可做锂离子电池的负极材料,可用于生产电池和传感器,故B正确;C.石墨烯具有超导特性,石墨具有良好的导电性,因此石墨烯与石墨都具有导电性,故C正确;D.石墨烯是由碳元素组成的单质,它在氧气中可以燃烧,D项错误;故选D。
5.对下列事实的解释错误的是
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C.常温下,浓硝酸可以用铝制器皿贮存,说明铝与浓硝酸不反应
D.将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,有白色沉淀,则通入的气体可能是NH3
【答案】C
【解析】A.浓硫酸能按水的组成比脱去蔗糖中的氢、氧元素,使蔗糖出现发黑现象,证明浓硫酸具有脱水性,A正确;B.浓硝酸在光照条件下分解生成二氧化氮、氧气和水,二氧化氮为红棕色气体,溶于硝酸使溶液呈黄色,B正确;C.铝和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了进一步的反应,C错误;D.亚硫酸酸性弱于盐酸,故将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,有白色沉淀,则是钡盐沉淀,若通入NH3,氨气、二氧化硫和水反应生成铵根、亚硫酸根离子,亚硫酸根离子被钡离子沉淀为亚硫酸钡,D正确;答案为C。
6.下列物质之间的转化都能一步实现的是
A.H2S→S→SO3→H2SO4 B.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
C.FeS2→SO2→Na2SO3→Na2SO4 D.N2→NH3→NO2→HNO3→NO2
【答案】C
【解析】A.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步反应生成三氧化硫,故A错误;B.二氧化硅不能一步生成硅酸,可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸,故B错误;C.FeS2在高温条件下与氧气反应生成SO2,SO2与氢氧化钠溶液反应生成Na2SO3,Na2SO3被氧气氧化为Na2SO4,各物质之间的转化均能一步完成,故C正确;D.氨气催化氧化得到一氧化氮,不能一步生成二氧化氮,故D错误。故选C。
7.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+,他们使用的药品和装置如下图所示,下列说法不合理的是
A.B中现象为溶液蓝色褪去
B.装置C的作用是吸收SO2尾气,防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应,加入KMnO4溶液,紫红色褪去
D.反应后,A中溶液的酸性增强
【答案】C
【解析】SO2会将碘单质还原,所以蓝色褪色,A合理;B.SO2为酸性氧化物,可以和NaOH溶液反应,且SO2有毒,所以可以用NaOH溶液吸收,防止污染空气,B合理;C.FeCl3含有Cl-,Cl-也能将高锰酸钾还原,且SO2会溶于水,溶解在FeCl3溶液中的SO2也会将高锰酸钾还原,所以无法验证发生了氧化还原反应,C不合理;D.SO2可以将Fe3+还原,发生反应SO2+2Fe3++2H2O=SO
+2Fe2++4H+,反应过程中产生氢离子,所以酸性增强,D合理;综上所述答案为C。
8.下列实验用来证明气体SO2的存在,其中正确的是
①能使品红溶液褪色
②能使沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色
③通入H2S饱和溶液中有浅黄色沉淀生成
④通入足量的NaOH溶液中,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀能溶于盐酸
⑤通入溴水中,溴水褪色,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生,该沉淀难溶于稀硝酸
A.③⑤能证明 B.①②④能证明 C.都不能证明 D.只有⑤能证明
【答案】D
【解析】能使品红溶液褪色的气体不一定为SO2,也可为氯气等,①错误;能使沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色的气体有酸性或氧化性,可能是SO2,也可能为CO2、Cl2等,②错误;通入H2S饱和溶液中有浅黄色沉淀生成,该气体可能是SO2,也可能为Cl2等,③错误;通入足量的NaOH溶液中,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀能溶于盐酸,可能为SO2也可能为CO2,④错误;通入溴水中,溴水褪色,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生,该沉淀难溶于稀硝酸,则沉淀为BaSO4,说明该气体具有还原性,可被溴单质氧化,证明气体为SO2,⑤正确;综上所述,只有⑤能证明二氧化硫的存在,D项符合题意。
9.下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是
A.1mol Cu与含2mol H2SO4的浓硫酸共热
B.1mol MnO2与含2mol H2O2的溶液共热
C.常温下1mol Al投入足量的浓硫酸中
D.常温下1mol Cu投入含4mol HNO3的浓硝酸中
【答案】D
【解析】A中随着反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,根据Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,Cu不能完全溶解;B中MnO2作催化剂;C中铝会钝化;D中随着反应的进行浓硝酸逐渐变为稀硝酸,但稀硝酸也与铜反应,依Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑,Cu可以完全溶解。
10.如图,同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,瓶内溶质的物质的量浓度为
A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定
【答案】C
【解析】(设“1”法)为方便计算,设烧瓶容积为1L,则氨水的物质的量浓度为:c(氨水)==1/22.4mol·L−1 NO2溶于水并与水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO; n(HNO3)=2/3n(NO2),则HNO3溶液的体积为:
3NO2~NO ~ ΔV
3L 1L 2L
1L V〔HNO3(aq)〕
V〔HNO3(aq)〕=2/3L
HNO3溶液浓度为:c(HNO3)==1/22.4mol·L−1,则c(氨水)=c(HNO3),答案选C。
11.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀硝酸,充分
反应后,滴加KSCN溶液
溶液呈红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
Al箔插入稀硝酸中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
C
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
D
向盛有某溶液的试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH
【答案】C
【解析】稀硝酸与Fe粉反应,首先生成Fe3+,过量的铁将Fe3+还原得到Fe2+,滴入KSCN溶液不显红色,A项错;Al箔能与稀硝酸反应放出NO,B项错;检验溶液中的NH,应加入浓NaOH溶液,且需要加热,故无法确定是否含有NH,D项错。
12.下列实验过程中,始终无明显现象的是
A.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中
B.NO2通入KI溶液中
C.CO2通入CaCl2溶液中
D.SO2通入H2S溶液中
【答案】C
【解析】A.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中,当通入SO2较少量时,化学反应方程式为:3SO2+3Ba(NO3)2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4HNO3,而当通入SO2过量时,化学反应方程式为3SO2+Ba(NO3)2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2H2SO4。因此该实验的现象为产生无色气体,接触空气后立即变为红棕色且有白色沉淀生成,A项不可选;B.NO2通入KI溶液中发生的反应过程为: 3NO2+H2O=2HNO3+NO、8HNO3+6KI=6KNO3+3I2+4H2O+2NO↑。因此该实验现象溶液变为黄色且有无色气体产生,B项不可选;C.CO2通入CaCl2溶液中,除了其与水反应生成碳酸外,没有其他反应发生,不会生成碳酸钙沉淀,所以没有明显现象,C项可选;D.SO2通入H2S溶液中发生反应的方程式为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O。因此该实验现象为溶液变浑浊;答案选C。
13.有以下三种途径来制取硫酸铜:①铜与浓硫酸反应②铜与氧气反应生成CuO,CuO再与稀硫酸反应③常温下向装有稀硫酸和铜片的烧杯中不断通入空气,下列有关叙述不正确的是
A.三种方法制取等量产品消耗的硫酸一样多
B.③的离子方程式为2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O
C.从能耗、环保角度考虑,③为最佳方案
D.上述各反应过程中硫酸都体现了酸性
【答案】A
【解析】A.铜与浓硫酸反应反应过程中,有近一半H2SO4被还原成SO2,所以制取等量硫酸铜,三种方法消耗的硫酸不一样多,故A错误;B.常温下向装有稀硫酸和铜片的烧杯中不断通入空气,发生反应的化学方程式是2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O,故其离子方程式是2Cu+O2+4H+=2Cu2++2H2O,故B正确;C.①耗能,有SO2生成不环保;②耗能,环保;③既不耗能,也环保。故③为最佳方案,故C正确;D.在①的反应中,硫酸体现酸性和强氧化性, ②③体现了硫酸的酸性,故D正确;本题答案A。
14.将1.92g Cu投入到一定量的浓硝酸中,随着反应的进行,生成气体的颜色逐渐变浅,当铜完全溶解后,共收集到x mL气体(标准状况)。将盛有等量该气体的容器倒入水中,欲使容器内气体恰好完全溶解于水,需通入氧气的体积(标准状况)是
A.224mL B.336mL C.448mL D.672mL
【答案】B
【解析】铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应生成的二氧化氮、一氧化氮又被氧气氧化为硝酸,最后等效于铜失电的数目等于氧气得电子数目。1.92g Cu的物质的量为,反应时失去电子数目为2×0.03mol=0.06mol,反应整个过程为HNO3NO2、NO;NO、NO2HNO3,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为,V(O2)=0.015mol/22.4L·mol−1=0.336L=336mL,故B正确。
15.研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2,NO2在上述过程中体现了什么样的性质或起了什么作用:①氧化性;②还原性;③催化剂;④酸性
A.①③ B.③④ C.③ D.②④
【答案】A
【解析】在①SO2+NO2=SO3+NO中,二氧化氮中氮元素的化合价降低,所以二氧化氮作氧化剂;将方程式①×2+②+③得方程式为:2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4,可发现反应前后二氧化氮的量并未发生变化,所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用,据此答题。从反应①中,可看出二氧化氮中氮元素的化合价降低,所以二氧化氮作氧化剂;当将三个方程式按照①×2+②+③得方程式为:2SO2+H2O+O2=SO3+H2SO4,可发现反应前后二氧化氮的量并未发生变化,所以二氧化氮在整个反应过程中起催化剂的作用。答案选A。
16.实验室模拟氨催化氧化法制硝酸的装置如图所示(无水CaCl2可用于吸收氨气),下列说法错误的是
A.装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液
B.装置③中气体呈红棕色
C.装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红,说明有HNO3生成
D.通空气的主要作用是鼓出氨气,空气可用N2代替
【答案】D
【解析】空气通入浓氨水后,氨气和氧气的混合气体经过干燥后进入装有催化剂的硬质玻璃管,发生催化氧化,4NH3+5O24NO+6H2O,生成的气体经过无水CaCl2,除去氨气和水蒸气,在装置③中NO与空气中的氧气反应生成NO2,并收集,④中的水可以吸收排出的二氧化氮,尾气中的NO在⑤中被吸收,防止污染,因此⑤中可以选用氢氧化钠溶液,据此分析解答。A.根据上述分析,装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液,故A正确;B.装置③NO被氧化生成NO2,气体呈红棕色,故B正确;C.装置④中发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,溶液显酸性,可使紫色石蕊溶液变红,故C正确;D.通空气的主要作用是鼓出氨气并提供氧气,空气不能用N2代替,故D错误;故选D。
二、非选择题
17.分别称取2.39g (NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。
(1)将其中一份配成溶液,逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液,产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为 。
(2)另一份固体混合物中NH与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,溶液中c(Cl−)=
(溶液体积变化忽略不计)。
【答案】(1)1∶2
(2)0.1mol/L
【解析】(1)产生的沉淀是硫酸钡,物质的量是2.33g÷233g/mol=0.01mol,根据原子守恒可知硫酸铵的质量是0.01mol×132g/mol=1.32g,则氯化铵的质量是2.39g-1.32g=1.07g,物质的量是1.07g÷53.5g/mol=0.02mol,因此混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)为1∶2;(2)每一份中硫酸铵和氯化铵分别是0.01mol、0.02mol,另一份固体混合物中NH与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时,消耗氢氧化钡是0.02mol,因此溶液体积是200mL,则溶液中c(Cl−)=0.02mol÷0.2L=0.1mol/L。
18.晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2;
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O剧烈反应,在空气中易自燃。请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为______________。
(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去):
①装置B中的试剂是_______。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是_____________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是____________________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________________,装置D中发生反应的化学方程式为_________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性、控制好反应温度以及______________。
【答案】(1)SiO2+2CSi+2CO↑
(2)浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体物质生成 在该反应温度下,普通玻璃会软化 SiHCl3+H2Si+3HCl 排尽装置中的空气
【解析】(1)高温下用碳与二氧化硅发生置换反应:SiO2+2CSi+2CO↑;(2)①通过锌与稀硫酸反应制备的氢气中混有水蒸气,但SiHCl3能与H2O剧烈反应,在空气中易自燃,应在氢气参加反应前先干燥,所以B中的试剂是浓硫酸; C装置的目的是使SiHCl3和氢气充分混合,进而进入D装置中反应,因此加热C的目的是使SiHCl3汽化;②D中SiHCl3和氢气反应生成固体硅,反应方程式为:SiHCl3+H2Si+3HCl,因为反应加热到1000~1100℃,所以必须用石英管。③由于在高温下硅和氧气可以化合生成二氧化硅,所以必须排尽装置中的空气。
19.叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚,广泛应用于汽车安全气囊。某硝酸工厂拟通过下列方法处理尾气并制备叠氮化钠。
(1)NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应可以合成NaNO2,写出该反应的化学方程式 ,生成1mol NaNO2时转移电子 mol
(2)已知NaN3阳离子与阴离子个数比为1∶1,则NaN3中所含的化学键为
和 ,1mol该阴离子中所含的电子总数为 mol
(3)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。假定汽车中某个安全气囊容积为56 L。
①该反应中的氧化剂为 还原剂为 (填化学式)
②欲使气囊中充满标准状况下氮气,则该安全气囊中生成的K2O和Na2O的总质量为多少克 ?(写出计算过程,保留一位小数,不考虑固体的体积)。
【答案】(1)NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O 1
(2)离子键 共价键 22
(3)KNO3 NaN3 63.1g
【解析】一氧化氮和二氧化氮的混合气和氢氧化钠首先合成亚硝酸钠,亚硝酸钠溶液中通入肼,可以合成叠氮化钠,叠氮化钠微溶于乙醇,所以向叠氮化钠溶液中加入乙醇可以使叠氮化钠溶解度降低而结晶析出。由于叠氮化钠不溶于乙醚,过滤之后用乙醚洗涤,最后得到叠氮化钠的固体。(1)NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应可以合成NaNO2,此反应是一个氧化还原反应,一氧化氮中+2价的氮化合价升高到亚硝酸钠中的+3价,二氧化氮+4价氮也降低到亚硝酸钠中的+3价。所以反应的化学方程式为:NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O。生成1mol NaNO2转移1mol电子。故答案为:NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O,1;(2)叠氮化钠中阳离子是钠离子,阳离子与阴离子个数比为1∶1,所以阴离子是N,三个氮原子通过共价键形成阴离子。所以在叠氮化钠中含有的化学键既有离子键,又有共价键。在1N个中,电子数为3×7+1=22。故答案为:离子键,共价键;22;(3)在10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑中,叠氮化钠中氮的化合价由负价升高到零价,故叠氮化钠是还原剂,硝酸钾中+5价的氮降低到0价,故硝酸钾是氧化剂。欲使安全气囊中充满标准状况下氮气56L,根据反应的方程式:10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑,可求出K2O和Na2O的总质量。即10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O + 16N2↑
94g+5×62g 16×22.4L
m总 56L
可求得m总=63.1g。故答案为:KNO3,NaN3。
20.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学现采用与70%的硫酸为原料制取SO2,采用和浓盐酸(12mol/L)为原料制取Cl2.在此实验中,F仪器的作用是___________;气体发生装置B应选择以下三种装置中的___________(填序号)。
(2)装置D中主要反应的离子方程式为___________。
(3)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④品红溶液
若Cl2过量,取适量D中溶液滴加至盛有___________(填一个序号)的试管内,再加入___________ (填一个序号)。产生的现象是___________。
若SO2过量,取适量D中溶液滴加至盛有___________(填一个序号)的试管内,产生的现象是___________。
【答案】(1)防倒吸 ①
(2)
(3) ② ③ 溶液呈红色 ① 溶液由棕黄色变为浅绿色
【解析】根据实验装置图可看出,气体发生装置B是为了制备氯气,经过盛有饱和食盐水的装置除去氯气中的HCl后进入装置D,气体发生装置A是为了制备二氧化硫,二氧化硫能溶于水,使用装置F可有效防倒吸,D中两种气体与水发生氧化还原反应生成HCl和H2SO4,最后多余的氯气或二氧化硫被氢氧化钠溶液吸收,装置E是尾气处理装置。(1)装置A为制取SO2的装置,因SO2易溶于水,根据F仪器的构造可知其作用为防倒吸;实验室制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸,固、液混合加热制取气体,故应选①装置,故答案为:防倒吸;①;(2)将Cl2和SO2同时通入水中时,Cl2将SO2氧化生成H2SO4,Cl2被还原生成HCl,其离子方程式为:;(3)若Cl2过量,则装置D中的溶液中除含有H2SO4、HCl外,还含有Cl2及HClO,具有强氧化性,可将氧化为,使硫氰化钾溶液变红,故可选择②和③进行检验,现象是溶液变红色;若SO2过量,则装置D中的溶液中会含有SO2、H2SO3,SO2具有还原性,故可选用①进行检验,因Cl2过量时也会使品红溶液褪色,故不能用品红溶液来检验,不选④,选①氯化铁溶液,过量的SO2会与发生氧化还原反应,使转化为,现象是溶液由棕黄色变为浅绿色,故答案为:②;③;溶液呈红色;①;溶液由棕黄色变为浅绿色。
21.某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
(1)若氨气的发生装置选择a,则其化学反应方程式为 。
(2)若氨气的发生装置选择b,则所用的试剂为 和 。
(3)B装置中的干燥剂可选用 。
(4)实验中观察到C装置中的现象是 。
(5)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 。
(6)E中倒扣漏斗的作用是 。
(7)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象 。
(8)用c装置做氨气喷泉实验时,如果没有胶头滴管,请写出引发喷泉的简单操作是 。。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)生石灰 浓氨水
(3)碱石灰
(4)试纸变蓝
(5)产生白烟
(6)防止倒吸
(7)用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会水不再滴下,则证明气密性良好
(8)打开止水夹,用热毛巾焐热圆底烧瓶,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,玻璃导管口有气泡冒出,NH3与H2O接触,移走热毛巾
【解析】(1)装置a适用于固体(或固体混合物)加热制气体。选择装置a制NH3,使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)装置b适用于固体与液体常温下制气体。选择装置b制NH3,所用试剂为生石灰和浓氨水,反应的化学方程式为CaO+NH3·H2O=Ca(OH)2+NH3↑。(3)干燥NH3选用碱石灰作干燥剂。(4)NH3的水溶液呈碱性,使红色石蕊试纸变蓝;C装置中的现象是:湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl化合成白色固体NH4Cl,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是:产生大量白烟,反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl。(6)NH3极易溶于水,为防止产生倒吸使用倒扣的漏斗;E中倒扣漏斗的作用是:防止倒吸。(7)检查装置b的气密性可用液差法。实验的操作与现象:用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会水不再滴下,则证明气密性良好。(8)形成喷泉实验要产生较大的压强差,c装置中若没有胶头滴管,引发喷泉的简单操作是:打开止水夹,用热毛巾焐热圆底烧瓶,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,玻璃导管口有气泡冒出,NH3与H2O接触,移走热毛巾。
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