4.某化學(xué)課外活動小組設(shè)計實驗探究氮的化合物的性質(zhì),裝置如圖1所示(A裝置未畫出),其中A為氣體發(fā)生裝置.A中所用試劑,從下列固體物質(zhì)中選。
a.NH4HCO3、b.NH4Cl、c.Ca(OH)2、d.NaOH.

檢查裝置氣密性后,先將C處鉑絲網(wǎng)加熱至紅熱,再將A處產(chǎn)生的氣體通過B片刻后,撤去C處酒精燈.部分實驗現(xiàn)象如下:鉑絲繼續(xù)保持紅熱,F(xiàn)處銅片逐漸溶解.
(1)實驗室制取A中氣體時,若只用一種試劑,則該試劑是a(填代表備選試劑的字母);F中的現(xiàn)象是銅片溶解,溶液變?yōu)樗{色.
(2)A中產(chǎn)生的物質(zhì)被B中Na2O2充分吸收,寫出任意一個B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
(3)請在圖2中畫出C中反應(yīng)發(fā)生過程中的能量變化示意圖,并在虛線上分別標(biāo)出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式.
(4)待實驗結(jié)束后,將B中固體混合物溶于500mL 1mol•L-1的鹽酸中,產(chǎn)生無色混合氣體甲,溶液呈中性,則實驗前B中原有Na2O2的物質(zhì)的量是0.25mol,氣體甲在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是2.8L(忽略氣體溶解).

分析 實驗是利用銨鹽加熱分解產(chǎn)生NH3,再將產(chǎn)生的NH3氧化,生成NO,然后繼續(xù)氧化得到NO2,進而制得HNO3.裝置A:是氣體發(fā)生裝置,試劑應(yīng)選擇分解后不易化合的NH4HCO3,裝置B:可以將CO2、H2O全部吸收,同時生成O2,裝置C:進入裝置C的氣體是物質(zhì)的量相等的NH3和O2,在裝置C中氧化得到NO,生成的NO、H2O以及未反應(yīng)的NH3、O2都進入裝置D,裝置D:NO和O2反應(yīng)生成NO2,裝置E:吸收未反應(yīng)的NH3及H2O,裝置F:NO2溶于H2O生成HNO3,與銅反應(yīng).
(1)裝置A:需制取氨氣,試劑應(yīng)選擇分解后不易化合的藥品,選擇碳酸氫銨制取氨氣,碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生氨氣、水和二氧化碳,裝置F中NO2溶于H2O生成HNO3,與銅反應(yīng),據(jù)此分析F中的現(xiàn)象;
(2)二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,水和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣;
(3)反應(yīng)放熱,則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量;
(4)先判斷溶液中的溶質(zhì),根據(jù)鈉原子守恒計算過氧化鈉的物質(zhì)的量;鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成的二氧化碳與碳酸氫銨分解生成的二氧化碳相同,根據(jù)反應(yīng)方程式判斷二氧化碳和水及過氧化鈉之間的關(guān)系式,從而計算二氧化碳的體積.

解答 解:實驗是利用銨鹽加熱分解產(chǎn)生NH3,再將產(chǎn)生的NH3氧化,生成NO,然后繼續(xù)氧化得到NO2,進而制得HNO3.裝置A:是氣體發(fā)生裝置,試劑應(yīng)選擇分解后不易化合的NH4HCO3,裝置B:可以將CO2、H2O全部吸收,同時生成O2,裝置C:進入裝置C的氣體是物質(zhì)的量相等的NH3和O2,在裝置C中氧化得到NO,生成的NO、H2O以及未反應(yīng)的NH3、O2都進入裝置D,裝置D:NO和O2反應(yīng)生成NO2,裝置E:吸收未反應(yīng)的NH3及H2O,裝置F:NO2溶于H2O生成HNO3,與銅反應(yīng).
(1)在該實驗中,裝置A中需制取氨氣,在提供的藥品中,因氯化銨受熱分解生成氨氣,在溫度降低后,又化合生成氯化銨,所以選擇碳酸氫銨,分解生成氨氣,同時碳酸氫銨受熱分解產(chǎn)生的水和二氧化碳能與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣,反應(yīng)的方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,裝置F:NO2溶于H2O生成HNO3,與銅反應(yīng),3Cu+8HNO3(。┄T3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,銅片溶解,溶液變?yōu)樗{色,
故答案為:a;銅片溶解,溶液變?yōu)樗{色;
(2)二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,水和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,
故答案為:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3)反應(yīng)放熱,則反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,可表示為
故答案為:;
(4)反應(yīng)后溶液呈中性,則溶質(zhì)為NaCl,根據(jù)n(HCl)=n(NaCl)=2n(Na2O2)可知,n(Na2O2)=$\frac{1}{2}$×n(HCl)=$\frac{1}{2}$×0.5L×1mol/L=0.25mol,
NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O+CO2
2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
根據(jù)方程式知,碳酸氫銨分解生成的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同,水和二氧化碳分別與過氧化鈉反應(yīng)需要的過氧化鈉的物質(zhì)的量相同,都是0.125mol;
碳酸氫銨生成的二氧化碳和過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉,碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳,所以碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成的二氧化碳和碳酸氫銨分解生成的二氧化碳相同.
設(shè)二氧化碳的體積為V.
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
44.8L 2mol
V  0.125mol
V=2.8L
故答案為:0.25; 2.8.

點評 本題考查實驗探究氮的化合物的性質(zhì)方案設(shè)計,涉及物質(zhì)的制備、化學(xué)反應(yīng)方程式的計算等知識,題目難度中等,本題易錯點為(4),注意有關(guān)反應(yīng)的方程式的書寫,根據(jù)方程式計算.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列物質(zhì)中既含有離子鍵又含有共價鍵的是( 。
A.CO2B.KOHC.MgCl2D.Na2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.五種短周期元素的某些信息如表所示:
元素有關(guān)信息
X最高價氧化物對應(yīng)的水化物能與其氣態(tài)氫化物反應(yīng)生成鹽
YM層上有3個電子
Z短周期元素中原子半徑最大的主族元素
W其單質(zhì)是淡黃色固體
Q最高正價與最低負價代數(shù)和為6
下列說法正確的是(  )
A.簡單離子的半徑大小順序為:W>Q>Z>Y
B.W單質(zhì)在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物不能使品紅溶液褪色
C.X、W和氫三種元素形成的化合物中只有共價鍵
D.Z與W元素只能形成原子個數(shù)比為2:1的化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.鐵在工業(yè)和生活中都具有非常重要的應(yīng)用.某含鐵化合物W,為探究其成分,化學(xué)興趣小組的同學(xué)取化合物W粉末進行試驗.經(jīng)組成分析,該粉末除Fe外還有O和另一未知元素共三種元素.另取2.22g化合物W的粉末溶于適量稀硫酸,向反應(yīng)后的溶液中加入含有3.20gNaOH的溶液,恰好完全反應(yīng).過濾,將洗滌后的沉淀充分灼燒,得到紅棕色粉末1.60g;將所得濾液在一定條件下蒸發(fā)灼燒可得到一種純凈的不含結(jié)晶水的鹽7.10g.請回答:
(1)則另一未知元素為Na(填化學(xué)式).
(2)①該化合物W的化學(xué)式為NaFeO2
②該化合物W與適量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaFeO2+4H2SO4=Na2SO4+Fe2(SO43+4H2O.
(3)草酸鈷是廣泛應(yīng)用于磁性材料、電池材料、及超硬材料等領(lǐng)域.某研究小組在實驗室探究CoC2O4分解反應(yīng)的平衡常數(shù).將一定量純凈的CoC2O4粉末置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達到分解的平衡:
CoC2O4(S)?CoO(S)+CO(g)+CO2(g)
實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:
溫度/℃240250260270
平衡總壓強/kp5.78.312.017.1
平衡總濃度/mol•L-12.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-3
由表中數(shù)據(jù),列式計算250℃時CoC2O4分解平衡常數(shù)2.89×10-6. 該反應(yīng)的焓變△H>0(填“>”、“=”或“<”).
(4)溫度加熱至350℃,CO2的體積分數(shù)開始發(fā)生變化,體積分數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
試畫出CO的體積分數(shù)隨溫度升高的曲線

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列操作不能實現(xiàn)實驗?zāi)康氖牵ā 。?br />
A.目的:濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響B.目的:配制銀氨溶液
加入 1mol/L 1mL硫酸  
  
C.目的:比較Al、Fe、Cu活動性D.目的:實驗室制取氨氣
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.人類的衣食住行都離不開化學(xué),化學(xué)與生活密切相關(guān).
(1)根據(jù)要求,選擇恰當(dāng)?shù)倪x項用字母代號填空:
①“含氟牙膏”中的氟應(yīng)理解為A.
A.元素            B.單質(zhì)               C.離子
②下列物質(zhì)中含有有機高分子材料的是C;
A.普通水泥      B.普通玻璃      C.汽車輪胎
③糖類、油脂、蛋白質(zhì)、無機鹽、水、維生素是人類不可缺乏的營養(yǎng)物質(zhì).下列維生素中,可用于防治壞血病的是C.
A.維生素A          B.維生素B1            C.維生素C
④抗生素藥有阻止多種細菌生長的功能,下列藥物屬于抗生素藥的是B.
A.阿司匹林   B.青霉素   C.抗酸藥(氫氧化鋁)
⑤下列處理垃圾的方法中,不正確的是C.
A.回收利用廢紙         B.回收利用易拉罐            C.填埋廢舊電池
(2)在全球每年被腐蝕的鋼鐵中,電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕所占比例高(填“高”或“低”).
(3)下表所列的一些物質(zhì)都是家庭常用物質(zhì),請根據(jù)實驗要求,選擇合適的化學(xué)試劑,將其字母代號填入對應(yīng)的空格中.
實驗要求化學(xué)試劑供選擇的化學(xué)試劑
檢驗味精中是否含有食鹽A.新制氫氧化銅懸濁液
B.硝酸銀溶液和稀硝酸
C.碘水
D.碳酸鈉粉末
檢驗地瓜粉中是否含有淀粉
檢驗食醋中是否含有乙酸
區(qū)別蔗糖和葡萄糖

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.農(nóng)藝師對盆栽鮮花施用了S-誘抗素劑(分子結(jié)構(gòu)如圖),以使鮮花按時盛開.
①S-誘抗素劑的分子式為C15H22O3
②寫出S-誘抗素劑結(jié)構(gòu)中能與NaHCO3反應(yīng)放出氣體的官能團的電子式
③以下關(guān)于S-誘抗素劑的說法正確的是AC
A、S-誘抗素劑能使溴的四氯化碳溶液褪色
B、S-誘抗素劑屬于芳香族化合物
C、S-誘抗素劑結(jié)構(gòu)中碳原子的雜化方式為SP2和SP3
D、S-誘抗素劑所有原子均在同一平面內(nèi).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.反應(yīng) A+B→C(△H>0)分兩步進行 ①A+B→X (△H<0)②X→C(△H>0),下列示意圖中,能正確表示總反應(yīng)過程中能量變化的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于氨的下列敘述中,錯誤的是( 。
A.氨易液化,因此可用來作制冷劑B.氨水顯弱堿性,能使酚酞溶液變紅
C.氨極易溶于水,因此氨水比較穩(wěn)定D.氨極易溶于水,因此可作噴泉實驗

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