4.硝酸是一種重要的化工原料,氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑,某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬氨氧化法制硝酸,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,回答下列問(wèn)題:(注:氯化鈣可以與NH3反應(yīng)生成八氨合氯化鈣.)
(1)儀器a的名稱(chēng)為球形干燥管,其中加的試劑為堿石灰.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)先點(diǎn)燃C中的酒精燈,當(dāng)催化劑Cr2O3由暗綠色變?yōu)槲⒓t時(shí)通入空氣,3min后Cr2O3出現(xiàn)暗紅色,移去酒精燈,Cr2O3能保持紅熱狀態(tài)的原因是該反應(yīng)放熱,裝置C中發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)化學(xué)方程式為4NH3+5O2$\frac{\underline{\;三氧化二鉻\;}}{△}$4NO+6H2O.
(3)裝置D的作用是除去氨氣和水蒸氣;裝置G的作用是吸收尾氣.
(4)反應(yīng)開(kāi)始后,在裝置E中看到的現(xiàn)象是氣體變?yōu)榧t棕色.
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,證明有HNO3生成的操作是取少量F中的液體于試管中,滴加幾滴紫色石蕊試液,溶液變紅,證明有HNO3生產(chǎn).
(6)為測(cè)定所制硝酸的濃度,反應(yīng)結(jié)束后取20mL 裝置F中的液體,加水稀釋至1000mL后,取出20mL加入錐形瓶中,滴加指示劑,然后用0.100mol/L的NaOH溶液滴定,用去25mL的NaOH溶液,則反應(yīng)制得的硝酸的濃度為6.25 mol/L.

分析 (1)儀器a為球形干燥管,作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體,應(yīng)選用堿性干燥劑;
(2)移去酒精燈,Cr2O3固體保持紅熱說(shuō)明反應(yīng)放熱;
裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水;
(3)無(wú)水氯化鈣是常用的干燥劑,同時(shí)氯化鈣可以與NH3反應(yīng)生成八氨合氯化鈣;氫氧化鈉溶液可以吸收酸性氣體;
(4)一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮;
(5)二氧化氮?dú)怏w與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸遇到石蕊試液變紅色;
(6)根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算硝酸的濃度.

解答 解:(1)儀器a為球形干燥管,作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體,應(yīng)選用堿性干燥劑堿石灰,
故答案為:球形干燥管,堿石灰;
(2)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是氨氣的催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4NH3+5O2$\frac{\underline{\;三氧化二鉻\;}}{△}$4NO+6H2O;
移去酒精燈,Cr2O3固體保持紅熱說(shuō)明反應(yīng)放熱,
故答案為:該反應(yīng)放熱;4NH3+5O2$\frac{\underline{\;三氧化二鉻\;}}{△}$4NO+6H2O;
(3)氯化鈣可以與NH3反應(yīng)生成八氨合氯化鈣,無(wú)水氯化鈣是常用的干燥劑,故可以吸收氨氣和水蒸氣;裝置G中盛放的是氫氧化鈉溶液,可以吸收尾氣,防治污染環(huán)境;
故答案為:除去氨氣和水蒸氣,吸收尾氣;
(4)無(wú)色的一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮;
故答案為:氣體變?yōu)榧t棕色;
(5)二氧化氮?dú)怏w與水反應(yīng)生成硝酸,硝酸遇到石蕊試液變紅色,故證明有HNO3生成的操作是:取少量F中的液體于試管中,滴加幾滴紫色石蕊試液,溶液變紅,證明有HNO3生產(chǎn),
故答案為:取少量F中的液體于試管中,滴加幾滴紫色石蕊試液,溶液變紅,證明有HNO3生產(chǎn);
(6)反應(yīng)制得的硝酸的濃度為$\frac{0.100mol/L×25mL}{20mL}$×$\frac{1000mL}{20Ml}$=6.25mol/L,
故答案為:6.25.

點(diǎn)評(píng) 本題以氨氧化法制取硝酸為載體考查物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)探究和物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.下列五種物質(zhì)中,①Ar  ②CO2  ③SiO2④NaOH  ⑤K2S,只存在共價(jià)鍵的是②③,只存在離子鍵的是⑤,既存在離子鍵又存在共價(jià)鍵的是④,不存在化學(xué)鍵的是①.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列物質(zhì)反應(yīng)后經(jīng)過(guò)過(guò)濾,反應(yīng)液質(zhì)量增大的是( 。
A.少量鐵粉加入AgNO3溶液中
B.少量Na2O2粉末加入CuSO4溶液中
C.少量BaSO4粉末加入飽和Na2CO3溶液中
D.少量Al2(SO43粉末加入Ba(OH)2溶液中

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

12.某化學(xué)興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應(yīng),用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn).請(qǐng)回答:
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)裝置D中試管口放置的棉花中應(yīng)浸一種液體,這種液體是堿液,其作用是吸收多余的SO2,防止污染空氣.
(3)裝置B的作用是貯存多余的氣體.當(dāng)D處有明顯的現(xiàn)象后,關(guān)閉旋塞K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時(shí)B中現(xiàn)象是瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升.B中應(yīng)放置的液體是(填字母)D.
A.水    B.酸性KMnO4溶液   C.濃溴水   D.飽和NaHSO3溶液
(4)實(shí)驗(yàn)中,取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol•L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余,其原因是反應(yīng)過(guò)程中濃硫酸被消耗,逐漸變稀,Cu不與稀H2SO4反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

19.2Na2CO3•3H2O2是一種新型的氧系漂白劑.某實(shí)驗(yàn)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).
Ⅰ實(shí)驗(yàn)制備:
實(shí)驗(yàn)原理:2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3•3H202
實(shí)驗(yàn)步驟:取3.5gNa2CO3溶于10mLH2O加入0.1g穩(wěn)定劑,用磁力攪拌器攪拌完全溶解后,將6.0mL30%H2O2在15min內(nèi)緩慢加入到三頸燒瓶中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖.
反應(yīng)1小時(shí)后,加入1g氯化鈉后,靜置結(jié)晶,然后抽濾,干燥一周后,稱(chēng)重.
(1)裝置中球形冷凝管的作用是冷凝回流;
(2)使用冷水浴的作用是降低溫度,防止2Na2CO3•3H2O2分解;
(3)加入適量NaCl固體的原因是降低2Na2CO3•3H2O2的溶解度,利用晶體析出;
(4)2Na2CO3•3H2O2極易分解,其反應(yīng)方程式可表示為2(2Na2CO3•3H2O2)═4Na2CO3+6H2O+3O2↑.
Ⅱ、活性氧含量測(cè)定
準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣0.2000g,置于250mL錐形瓶中,加100mL濃度為6%的硫酸溶液,用0.0200mol/L高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,記錄高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積為32.70mL.
活性氧含量計(jì)算公式:Q%=(40$\frac{cV}{m}$)×100%[c--KMnO2標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L);V--消耗的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(L);m--試樣質(zhì)量(g)]
(5)滴定終點(diǎn)的判定依據(jù)為加入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液紫色不褪去;
(6)滴定過(guò)程中涉及的化學(xué)方程式6KMnO4 +5(2Na2CO3•3H2O2)+19H2SO4=3K2SO4+6MnSO4 +10Na2SO4 +10CO2↑+15O2↑+34H2O;
(7)活性氧含量為13.8%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.三頸瓶在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用非常廣泛,下面是三頸瓶在部分無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)或有機(jī)實(shí)驗(yàn)中的一些應(yīng)用
(1)在如圖1所示裝置中進(jìn)行氮的催化氧化實(shí)驗(yàn):向三頸瓶?jī)?nèi)的濃氨氣中不斷通入空氣,將紅熱的鉑絲插入瓶中并接近液面,反應(yīng)過(guò)程中,可觀察到瓶中有紅棕色氣體產(chǎn)生,鉑絲始終保持紅熱.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中NH3•H2O的電離程度變大(填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)實(shí)驗(yàn)室用如圖2所示裝置制備氨基甲酸銨(NH2COONH4),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(g)
該反應(yīng)在干燥條件下僅生成氨基甲酸銨,若有水存在則生成碳酸銨或碳酸氫銨.
①寫(xiě)出加入藥品之前實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)按圖所示組裝儀器,檢查裝置氣密性;反應(yīng)中若有水存在則生成碳酸氫銨的化學(xué)方程式:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②干燥管中盛放的藥品是氧化鈣或固體氫氧化鈉或堿石灰,簡(jiǎn)述左側(cè)三勁瓶裝置制取氨氣的原理固體氫氧化鈉遇水放出大量熱,溫度升高,有利于氨氣逸出,同時(shí)C(OH-)濃度增大,氨水的電離平衡左移,放出氨氣
③對(duì)比碳酸鹽的反應(yīng)制CO2,該實(shí)驗(yàn)利用于升華產(chǎn)生CO2氣體的優(yōu)點(diǎn)有不需要干燥;提供低溫環(huán)境,提高轉(zhuǎn)化率
④有同學(xué)認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)裝置存在安全問(wèn)題,請(qǐng)問(wèn)可能面臨的安全問(wèn)題是產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管,稀硫酸會(huì)倒吸
⑤氨基甲酸銨可用作肥料,其肥料比尿素[CO(NH22]低(填“高”或“低”),在潮濕的空氣中釋放處氨而變成碳酸氫銨,取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7830g,用足量石灰水充分處理后,使樣品中碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過(guò)濾、洗滌、干燥、測(cè)得質(zhì)量為1.000g,則樣品中氨基甲酸按的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為70%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量鐵的化合物和硅的化合物.以孔雀石為原料可制備CuCl2•3H2O及純堿,流程如圖.

且知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三種金屬離子,且三種離子沉淀的pH如下表所示.回答下列問(wèn)題:
金屬離子Fe3+Fe2+Cu2+
PH氫氧化物開(kāi)始沉淀1.97.04.7
氫氧化物完全沉淀3.29.06.7
(1)孔雀石研磨的目的是增大固體表面積,從而增大反應(yīng)速率.
(2)孔雀石的主要成分與足量稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑.
(3)使用上圖中“試劑1”的目的是將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,試劑B宜選用BD(填選項(xiàng)序號(hào)).
A.酸性KMnO4溶液     B.雙氧水             C.濃硝酸              D.氯水
(4)加入CuO作用是調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離.則pH的范圍為3.2≤pH<4.7.
(5)氣體E、F與飽和食鹽水作用生成H和G時(shí),E和F應(yīng)按一定先后順序通入飽和食鹽水中,其中,應(yīng)先通入氣體是F、NH3(填代號(hào)及對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式).
(6)由溶液C獲得CuCl2•3H2O,需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾等操作.
(7)已知:常溫下Cu(OH)2的Ksp=2×10-20.計(jì)算Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+反應(yīng)平衡常數(shù)5×10-9

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

13.已知Fe(s)+H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+H2(g)△H<0,則下列關(guān)于該反應(yīng)的敘述不正確的是( 。
A.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
B.上述熱化學(xué)方程式中的△H的值與反應(yīng)物的用量有關(guān)
C.該反應(yīng)的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能
D.此反應(yīng)構(gòu)成的原電池中,正極可以是碳棒、銅或鋅

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列關(guān)于元素周期表的說(shuō)法正確的是( 。
A.18個(gè)縱橫代表18個(gè)族,7個(gè)主族、8個(gè)副族
B.短周期共有32種元素
C.元素周期表共有七個(gè)橫行代表七個(gè)周期
D.第IA族全部是金屬元素

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