Question

【題目】(1)某小組的同學欲探究NH3經(jīng)一系列反應得到HNO3和NH4NO3的過程，NH3的轉(zhuǎn)化過程如下圖所示。

甲、乙兩同學分別按下圖所示裝置進行實驗。用于A、B裝置中的可選藥品：濃氨水、30％H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2

①裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為__________。裝置E有多種作用，下列關(guān)于裝置E的作用或其中所盛液體的說法中，不正確的是_________（填下列序號字母）。

a．使氨氣和氧氣充分混合 b．控制通入氨氣和氧氣的體積比

c．平衡裝置內(nèi)的壓強 d．錐形瓶內(nèi)液體是飽和食鹽水

②甲同學先點燃酒精燈，再打開K1、K2、K3、K4，反應一段時間后，成功模擬了反應過程,并將實驗中產(chǎn)生的氣體持續(xù)通入裝置H一段時間后，H中的溶液變成藍色，則其中銅片所參與反應的離子方程式為_______，若制得的氨氣僅按I→Ⅱ→III的順序完全轉(zhuǎn)化為硝酸，欲使H裝置中所得溶液為純凈的CuSO4溶液（忽略Cu2+的水解），理論上所需氨氣在標準狀況下的體積為______L（假設(shè)硝酸與銅反應產(chǎn)生的還原產(chǎn)物全部排出反應裝置）；

③乙同學為模擬過程IV的反應，在甲同學操作的基礎(chǔ)上對該裝置進行了下列各項中的一項操作，使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙，你認為這項操作是_________（填下列序號字母）。

a．關(guān)閉K3并熄滅酒精燈 b．關(guān)閉K4并熄滅酒精燈 c．關(guān)閉K3、K4并熄滅酒精燈

④丙同學認為該系列實驗裝置存在一處明顯的設(shè)計缺陷，你認為該設(shè)計缺陷是__________。

(2)實驗室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫。

①如果用硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，并希望能控制反應速度，上圖中可選用的發(fā)生裝置是 _____（填寫字母）。

②若用硫酸和亞硫酸鈉反應制取3.36L（標準狀況）二氧化硫，如果已有40%亞硫酸鈉（質(zhì)量分數(shù)），被氧化成硫酸鈉，則至少需稱取該亞硫酸鈉 _______ g（保留一位小數(shù)）。

③某熱電廠上空大氣中所含二氧化硫嚴重超標，現(xiàn)對該區(qū)域雨水樣品進行探究。首先用pH試紙測定雨水樣品的pH，操作方法為_______________，測得樣品pH約為3；為進一步探究由SO2所形成酸雨的性質(zhì)，將一定量的SO2通入蒸餾水中，配成pH為3的溶液，然后將溶液分為A、B兩份，將溶液B久置于空氣中，與密閉保存的A相比，久置后的溶液B中水的電離程度將_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】2H2O2=2H2O+O2↑ d 3Cu+ 8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O 2.24 a 缺少尾氣處理裝置 ae 33.1 取一條試紙放在干燥潔凈的表面皿（或玻璃片）上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取雨水樣品點在試紙中央，待變色后與對照標準比色卡讀數(shù) 減小

【解析】

試題(1)①A、B是制備氨氣和氧氣的裝置，C、D 是干燥裝置，用堿石灰干燥氨氣 、用濃硫酸干燥氧氣，所以用A制備氧氣、B制備氨氣；裝置E有多種作用，如使氨氣和氧氣充分混合，通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氨氣和氧氣的體積比，通過長頸漏斗平衡裝置中的壓強，氨氣易溶于食鹽水，錐形瓶中不能盛飽和食鹽水；② 銅能與硝酸反應，H中的溶液變成藍色，說明銅與硝酸反應生成硝酸銅；欲使H裝置中所得溶液為純凈的CuSO4溶液，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量可知消耗銅的物質(zhì)的量，氮元素被銅還原為NO，根據(jù)電子守恒，可計算N元素的物質(zhì)的量，根據(jù)元素守恒，可知氨氣的物質(zhì)的量；③ 使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙，需通入氨氣和硝酸反應；④ 缺少尾氣處理裝置；（2）① 用硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，并希望能控制反應速度，由于反應不需要加熱，排除裝置d;由于亞硫酸鈉是細小顆粒，不可選用裝置bc。②由硫元素守恒可得:Na2SO3~SO2，因此需純凈Na2SO3的質(zhì)量為:m(Na2SO3)=126g·mol-1×3.36L/22.4 L·mol-1=18.9g;根據(jù)有40%亞硫酸鈉（質(zhì)量分數(shù)）被氧化成硫酸鈉，計算需要稱取該亞硫酸鈉的質(zhì)量。③根據(jù)用PH試紙測PH的方法回答；久置后的溶液B中亞硫酸被氧化為硫酸。

解析：(1)根據(jù)以上分析，①裝置A中用過氧化氫制取氧氣，發(fā)生反應的化學方程式為2H2O2=2H2O+O2↑；裝置E有多種作用，如使氨氣和氧氣充分混合，通過觀察產(chǎn)生氣泡的速率控制通入氨氣和氧氣的體積比，通過長頸漏斗平衡裝置中的壓強，氨氣易溶于食鹽水，錐形瓶中不能盛飽和食鹽水，故d錯誤；② 銅能與硝酸反應，H中的溶液變成藍色，說明銅被硝酸氧化成銅離子，反應的離子方程式是3Cu+ 8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O；欲使H裝置中所得溶液為純凈的CuSO4溶液， ,根據(jù)元素守恒，可知消耗銅的物質(zhì)的量是0.15mol，硝酸被銅還原為，根據(jù)電子守恒， , N元素的物質(zhì)的量是0.1mol ，根據(jù)元素守恒，氨氣的物質(zhì)的量是0.1mol，氨氣在標準狀況下的體積是；③ 使G處圓底燒瓶中產(chǎn)生大量白煙，需通入氨氣和硝酸反應，所以需要的操作是關(guān)閉K3并熄滅酒精燈，選a；④ 該裝置的缺陷是缺少尾氣處理裝置；（2）① 用硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，并希望能控制反應速度，由于反應不需要加熱，排除裝置d;由于亞硫酸鈉是細小顆粒，不可選用裝置bc，故選ae裝置。②根據(jù)關(guān)系式Na2SO3~SO2，需純凈Na2SO3的質(zhì)量為:m(Na2SO3)=126g·mol-1×3.36L/22.4 L·mol-1=18.9g;有40%亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，氧化前亞硫酸鈉的質(zhì)量是18.9g÷60%=31.5g，被氧化的亞硫酸鈉的質(zhì)量31.5g×40%=12.6g，生成硫酸鈉的質(zhì)量是12.6g 14.2g，因此稱取變質(zhì)樣品的質(zhì)量應為:18.9g＋14.2g =33.1g。③用pH試紙測定雨水樣品的pH，操作方法為：取一條試紙放在干燥潔凈的表面皿（或玻璃片）上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取雨水樣品點在試紙中央，待變色后與對照標準比色卡讀數(shù)；久置后的溶液B中亞硫酸被氧化為硫酸，弱酸變?yōu)閺娝幔琍H減小。