氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬制備氨基甲酸銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) + Q (Q > 0 )
(1)如用如圖裝置制取氨氣,你所選擇的試劑是 。
制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。 當(dāng)懸浮物較多時(shí),停止制備。
注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。
(2)發(fā)生器用冰水冷卻的原因是___________ __ _。
(3)液體石蠟鼓泡瓶的作用是_______。
(4)從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法是_______(填寫操作名稱)。為了得到干燥產(chǎn)品,應(yīng)采取的方法是________(填寫選項(xiàng)序號(hào))。
a. 常壓加熱烘干 b. 高壓加熱烘干 c. 真空40 ℃以下烘干
(5)尾氣處理裝置如圖所示。雙通玻璃管的作用:________ ;濃硫酸的作用: 、______________ _。
(6)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820 g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測(cè)得質(zhì)量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
___________。(精確到2位小數(shù))
(1) 濃氨水與生石灰(氫氧化鈉固體等) (2分,合理即給分)
(2)降低溫度,提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率(或降低溫度,防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解)(2分)
(3) 通過觀察氣泡,調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例 (1分)
(4)過濾 c(各1分,共2分)
(5)防止倒吸;吸收多余氨氣、防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解(各1分,共3分)
(6)0.80或80%(有效數(shù)字沒有考慮扣1分) (2分)
解析試題分析:(1)由于氨水中存在平衡關(guān)系NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,所以要利用濃氨水制備氨氣,可以把濃氨水滴入到固體氧化鈣或氫氧化鈉,在溶解過程中放熱且溶液中c(OH-)增大,使?jié)獍彼纸馍砂睔狻?br />(2)反應(yīng)2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)+Q是放熱反應(yīng),降低溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,有利于氨基甲酸銨上網(wǎng)生成。且氨基甲酸銨受熱易分解,所以反應(yīng)過程中需要用冰水冷卻。
(3)因?yàn)闅怏w參與反應(yīng)的不易控制反應(yīng)速率和用量,所以液體石蠟鼓泡瓶的作用是控制反應(yīng)進(jìn)行程度,控制氣體流速和原料氣體的配比,即通過觀察氣泡,調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例。
(4)制備氨基甲酸銨的裝置如圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小,其晶體懸浮在四氯化碳中,分離產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)方法利用過濾得到,氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、不能加熱烘干,應(yīng)在真空40℃以下烘干,所以答案選c。
(5)氨氣易溶于水,所以需要有防倒吸裝置,雙通玻璃管的作用是防止液體倒吸;氨氣是堿性氣體,濃硫酸是強(qiáng)酸,且具有吸水性,所以濃硫酸起到吸收多余的氨氣,同時(shí)防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解。
(6)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測(cè)得質(zhì)量為1.000g。該物質(zhì)是碳酸鈣,其物質(zhì)的量為1.000g÷100g/mol=0.010mol。設(shè)樣品中氨基甲酸銨物質(zhì)的量為x,碳酸氫銨物質(zhì)的量為y,依據(jù)碳原子守恒得到;x+y=0.01,又因?yàn)?8x+79y=0.7820,解得x=0.008mol、y=0.002mol,則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%=80%。
考點(diǎn):考查氨氣制備、儀器選擇、實(shí)驗(yàn)條件控制、物質(zhì)合成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)以及物質(zhì)含量的計(jì)算等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)通過如下實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)原理并驗(yàn)證產(chǎn)物。
實(shí)驗(yàn)I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深。
(1)該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測(cè):
猜測(cè)1:白色不溶物可能為
猜測(cè)2:白色不溶物可能為MgCO3
猜測(cè)3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)為了確定產(chǎn)物,進(jìn)行以下定性實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 實(shí) 驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié) 論 |
實(shí)驗(yàn)Ⅱ | 將實(shí)驗(yàn)I中收集到的氣體點(diǎn)燃 | 安靜燃燒, 火焰呈淡藍(lán)色 | 氣體成分為 ① |
實(shí)驗(yàn)Ⅲ | 將實(shí)驗(yàn)I中的白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量 ② | ③ | 白色不溶物中含有MgCO3 |
實(shí)驗(yàn)Ⅳ | 取實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的濾液,向其中加入適 量 ④ 稀溶液 | 產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺 | 溶液中存在CO32- 離子 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
為探究Cl2、漂白粉的制備及有關(guān)性質(zhì),某興趣小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)回答以下問題:
(1)實(shí)驗(yàn)室擬用下列裝置制備干燥純凈的氯氣,請(qǐng)按照氣體從左向右流動(dòng)的方向?qū)x器進(jìn)行連接:H→_______、_______→_______、_______→_______;其中廣口瓶Ⅱ中的試劑為_______。
(2)寫出工業(yè)上用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式_______;
(3)實(shí)驗(yàn)室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉樣品,其中肯定存在CaCl2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該樣品中除CaCl2外還含有的其他固體物質(zhì)。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:該漂白粉未變質(zhì),還含有Ca(ClO)2
假設(shè)2:該漂白粉全部變質(zhì),還含有______;
假設(shè)3:該漂白粉部分變質(zhì),還含有Ca(ClO)2和CaCO3。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)谙卤碇袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選用的儀器和藥品:試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來水、品紅溶液、1 mol·L-1 HCl溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必檢驗(yàn)Ca2+和Cl-。)
| 實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
步驟1 | 取少量上述漂白粉于試管中,先加入 溶解后,再把生成的氣體通入 。 | 若 ,則假設(shè)1成立; 若 ,則假設(shè)2或假設(shè)3成立。 |
步驟2 | 已確定漂白粉變質(zhì),則另取少量上述漂白粉于試管中,先加入適量1 mol·L-1 HCl溶液,再加入 。 | 若 ,則假設(shè)2成立; 若 ,則假設(shè)3成立。 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某校探究學(xué)習(xí)小組同學(xué)用含有少量雜質(zhì)(主要為少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等)的粗鹽制取“化學(xué)純”級(jí)的NaCl,實(shí)驗(yàn)前他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案(框圖)。
(1)請(qǐng)寫出操作第④、⑤步所加試劑名稱及第⑥步操作名稱:④ ,⑤ ,⑥ ;
(2) 沉淀混合物C的化學(xué)成分有(用文字和化學(xué)式表示): ;
(3)寫出第⑤步操作中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
;
(4)如何用最簡(jiǎn)單方法檢驗(yàn)第⑤步實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到了目的:
;
(5)你認(rèn)為該設(shè)計(jì)里哪些步驟調(diào)換后不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果: ;
(6)有同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟可以簡(jiǎn)化,請(qǐng)你提出簡(jiǎn)化的一種設(shè)想:
。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(16分)銅陵有色股份有限公司電線電纜廠屬國(guó)家電線電纜、繞組線行業(yè)專業(yè)生產(chǎn)廠。在電纜生產(chǎn)過程中,不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜)。某化學(xué)興趣小組的四位同學(xué)得知這一情況后,圍繞“從含銅廢料中回收銅”提出了各自的看法。甲同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識(shí),提出了一套回收方案:
乙同學(xué)在查閱資料后得知:在通入空氣并加熱的條件下,銅可與稀硫酸在溶液中發(fā)生反應(yīng)(方程式為:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O ) ,于是他提出了另一套方案:
(1)甲方案的①、③兩個(gè)步驟中,與銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是:
① ;③ 。
(2)從環(huán)保角度對(duì)兩套方案的不同部分進(jìn)行比較,你認(rèn)為 (填“甲”或“乙”)方案更合理,理由是: 。
(3)丙認(rèn)為,無論是甲還是乙的方案,在“加鐵屑”這一步時(shí),應(yīng)該加入略過量的鐵屑。你認(rèn)為丙這么說的道理是: 。
丁又提出了疑問:如果鐵過量,剩余的鐵粉會(huì)混在紅色粉末中,該怎么處理呢?
請(qǐng)?zhí)岢瞿愕南敕ǎ?u> 。
(4)最后,老師肯定了同學(xué)們的積極思考,但同時(shí)指出:方案最后一步所得淺綠色濾液結(jié)晶后,會(huì)得到一種俗稱“綠礬”的工業(yè)產(chǎn)品,可增加經(jīng)濟(jì)效益。如果直接排放掉濾液,不僅造成了浪費(fèi),還會(huì) 。
(5)若上述方案所用的稀硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%,問每1000mL98%的濃硫酸(密度為1.84g/mL)能配制出這種稀硫酸 g,需水 mL(水的密度為1.0g/mL ) ,在實(shí)驗(yàn)室中稀釋濃硫酸時(shí),是如何操作的: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
合肥市某校化學(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng),設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
一段時(shí)間后,觀察到從C中有少量的氣泡冒出,此氣泡的成分是 。
(2)用“可抽動(dòng)的鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點(diǎn)是 ,反應(yīng)結(jié)束后,不需要打開膠塞,就可使裝置中殘留氣體完全被吸收,應(yīng)當(dāng)采取的操作是 。
(3)反應(yīng)一段時(shí)間后,他們對(duì)A中溶液的金屬陽(yáng)離子進(jìn)行了探究。
①提出假設(shè):
假設(shè)1:溶液中只存在Fe2+;
假設(shè)2. ;
假設(shè)3:溶液中存在Fe2+和Fe3+。
②請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)1,寫出實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論。
限選試劑:KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉一KI溶液、KSCN溶液
實(shí)驗(yàn)操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
精制氯化鉀在工業(yè)上可用于制備各種含鉀的化合物。完成下列填空:
(1)工業(yè)氯化鉀中含有Fe3+、SO42—、Br—等雜質(zhì)離子,可按如下步驟進(jìn)行精制,完成各步內(nèi)容。
①溶解;②加入試劑至Fe3+、SO42—沉淀完全,煮沸;③_____________________;④加入鹽酸調(diào)節(jié)pH;
⑤___________________(除Br—);⑥蒸干灼燒。
步驟②中,依次加入的沉淀劑是NH3·H2O、________、________。
證明Fe3+已沉淀完全的操作是_________________________________________________。
(2)有人嘗試用工業(yè)制純堿原理來制備K2CO3。他向飽和KCl溶液中依次通入足量的______和______兩種氣體,充分反應(yīng)后有白色晶體析出。將得到的白色晶體洗滌后灼燒,結(jié)果無任何固體殘留,且產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。
寫出生成白色晶體的化學(xué)方程式:___________________________________________。
分析該方法得不到K2CO3的原因可能是_______________________________________。
(3) 用氯化鉀制備氫氧化鉀的常用方法是離子交換膜電解法。氫氧化鉀在_________極區(qū)產(chǎn)生。為了避免兩極產(chǎn)物間發(fā)生副反應(yīng),位于電解槽中間的離子交換膜應(yīng)阻止_______(填“陰”、“陽(yáng)”或“所有”)離子通過。
(4)科學(xué)家最近開發(fā)了一種用氯化鉀制氫氧化鉀的方法。其反應(yīng)可分為5步(若干步已合并,條件均省略)。請(qǐng)寫出第⑤步反應(yīng)的化學(xué)方程式。
第①、②步(合并):2KCl + 4HNO3→ 2KNO3 + Cl2 + 2NO2 + 2H2O
第③、④步(合并):4KNO3 + 2H2O → 4KOH + 4NO2 + O2
第⑤步:____________________________________________
總反應(yīng):4KCl + O2 + 2H2O → 4KOH + 2Cl2
與電解法相比,該方法的優(yōu)勢(shì)可能是______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)普通鋅錳廢干電池內(nèi)的黑色固體進(jìn)行探究,設(shè)計(jì)如下方案:
己知:I、普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì)。
II、氫氧化鋅為白色粉末,不溶于水,溶于酸、強(qiáng)堿溶液和氨水。
請(qǐng)回答以下問題:
(1)②操作的名稱是___________。
(2)某同學(xué)猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證其猜想正確,要求在答題卡上按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
限選試劑:蒸餾水、2moL·L-1 HCI 、2 moL·L-1 HNO3 、2 moL·L-1 NH3·H2O、6 moL·L-1 NaOH、0.1 moL·L-1 KSCN、0.1 moL·L-1 BaCl2、0.1 moL·L-1 AgNO3、紫色石蕊試液、紅色石蕊試紙
實(shí)驗(yàn)操作 | 預(yù)期現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1:各取少量溶液A分裝a、b、c三支試管,往a試管,__ __________________________ | 有白色沉淀產(chǎn)生 | 說明溶液A含有Cl- |
步驟2:往b試管,__________ __________________________ | ______________________ | _______________________ |
步驟3:往c試管,__________ __________________________ | 先產(chǎn)生_______________, 后____________________ | 說明溶液A含有Zn2+ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)目的的是
A.用圖①裝置制取并收集氨氣 | B.用圖②裝置制取和收集乙烯 |
C.用圖③裝置將海帶灼燒成灰 | D.用圖④裝置制取乙酸乙酯 |
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