15.氯氣和氨氣在常溫下混合即可發(fā)生反應.某興趣小組同學為探究純凈、干燥的氯氣與氨氣的反應,設計了如圖裝置:

(1)裝置F中發(fā)生反應的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)裝置B中盛放的是堿石灰,其作用是干燥氨氣;裝置E中盛放的試劑是飽和食鹽水,其作用是吸收HCl氣體;
(3)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為:Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)若有10.7gNH4Cl,最多可制取標準狀況下的氨氣的體積是4.48L;
(5)裝置C中有白煙產(chǎn)生,試寫出該反應的化學方程式NH3+HCl=NH4Cl;
(6)G處逸出的尾氣中含有少量Cl2,為防止其污染環(huán)境,可將尾氣通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶.

分析 裝置A制取氨氣,可用氯化銨與熟石灰反應制取,氨氣是堿性氣體,要除去水蒸氣只能用堿性物質(zhì),B裝置中盛放的堿石灰,用來干燥氨氣;裝置F制取氯氣,從F中制得的氯氣含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì),依次通過盛有飽和食鹽水的E和盛有濃硫酸的D除去,裝置C中氨氣與HCl反應生成氯化銨.
(1)實驗室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下制備氯氣,裝置F中濃鹽酸與二氧化錳發(fā)生反應生成二氯化錳、氯氣與水;
(2)從F中制得的氯氣含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì),先用飽和食鹽水除去HCl,再用濃硫酸除去水蒸氣;
(3)裝置A是用固體氯化銨和固體氫氧化鈣加熱制備氨氣;
(4)計算氯化銨的物質(zhì)的量,根據(jù)N原子守恒計算氨氣物質(zhì)的量,再根據(jù)V=nVm計算氨氣體積;
(5)裝置C中有白煙產(chǎn)生,是由于氨氣與HCl反應生成氯化銨;
(6)氯氣能與氫氧化鈉溶液反應,用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣,防止污染空氣.

解答 解:裝置A制取氨氣,可用氯化銨與熟石灰反應制取,氨氣是堿性氣體,要除去水蒸氣只能用堿性物質(zhì),B裝置中盛放的堿石灰,用來干燥氨氣;裝置F制取氯氣,從F中制得的氯氣含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì),依次通過盛有飽和食鹽水的E和盛有濃硫酸的D除去,裝置C中氨氣與HCl反應生成氯化銨.
(1)裝置F中制取氯氣,實驗室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下制備氯氣,反應生成二氯化錳、氯氣與水,反應離子方程式為:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案為:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)裝置A制取氨氣,B裝置中盛放的堿石灰,用來干燥氨氣;從F中制得的氯氣含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì),E中盛放飽和食鹽水,吸收HCl氣體,
故答案為:堿石灰;干燥氨氣;飽和食鹽水;吸收HCl氣體;
(3)裝置A是用固體氯化銨和固體氫氧化鈣加熱制備氨氣,反應為:Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案為:Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)氯化銨的物質(zhì)的量為$\frac{10.7g}{53.5g/mol}$=0.2mol,根據(jù)N原子守恒,可知生成氨氣物質(zhì)的量為0.2mol,標況下制得氨氣體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L,
故答案為:4.48;
(5)裝置C中有白煙產(chǎn)生,是由于氨氣與HCl反應生成氯化銨,反應方程式為:NH3+HCl=NH4Cl,
故答案為:NH3+HCl=NH4Cl;
(6)氯氣能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,可以用盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶吸收,防止污染空氣,
故答案為:NaOH溶液.

點評 本題考查氯氣、氨氣的制備和性質(zhì)實驗,題目難度不大,注意把握實驗的原理和物質(zhì)的化學性質(zhì).

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列所述變化規(guī)律正確的是( 。
A.Na、Mg、Al還原性依次增強
B.HCl、PH3、H2S穩(wěn)定性依次減弱
C.NaOH、KOH、Ca(OH)2堿性依次減弱
D.S2-、Cl-、K+、Ca2+離子半徑依次減小

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.甲醇和乙烯都是重要的基礎化工原料,根據(jù)化學反應原理回答下列相關(guān)問題.
(1)工業(yè)上可用合成氣制備甲醇.反應為CO(g)+2H2(g)$\stackrel{催化劑}{?}$CH3OH(g)某溫度下,在容積為2L的密閉容器中進行該反應,其相關(guān)數(shù)據(jù)見圖1:

①從反應開始至平衡時,用CO表示化學反應速率為0.03mol/(L.min),該溫度下的平衡常數(shù)為k=9.375.
②5min至10min時速率變化的原因可能是使用了催化劑或增大壓強.
③15min 時對反應體系采取了一個措施,至20min時CO的物質(zhì)的量為0.5mol,請在圖2中畫出CO的變化曲線.
(2)一定條件下可通過如下方式合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)$\stackrel{催化劑}{?}$CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H1=-40kJ•mol-1,溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖3所示:

①據(jù)圖分析下列說法正確的是AB.
A.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)
B.平衡常數(shù):KM>KN
C.催化劑會影響CO2的平衡轉(zhuǎn)化率
②若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,則圖中M點時,乙烯的體積分數(shù)為7.7%(保留兩位有效數(shù)字).
③為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度外,還可采取的措施有增大壓強、或提高氫氣和二氧化碳物質(zhì)的量的比值.(任寫兩條)
④電解法也可制取乙烯,裝置如圖4,其中電極a接電源的負極,該電極反應式為2CO2+12H++12e-→CH2=CH2+4H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列離子方程式或化學方程式與所述事實相符且正確的是( 。
A.將2mol SO3氣體通入一定密閉容器中,反應達到平衡后吸收Q kJ熱量,則該反應的熱化學方程式為  2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)△H=+Q kJ•mol-1
B.向0.1mol/L、pH=1的NaHA溶液中加入NaOH溶液:H++OH-=H2O
C.以金屬銀為陽極電解飽和硫酸銅溶液:Cu2++2H2O=2Cu+O2↑+4H+
D.NH4Al(SO42溶液中加入Ba(OH)2溶液使SO42-完全沉淀:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.硫化氫分解制取氫氣和硫磺的原理為:2H2S(s)═S2(g)+2H2(g),在2.0L恒容密閉容器中充入0.1molH2S,不同溫度下測得H2S的轉(zhuǎn)化率與時間的關(guān)系如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.圖中P點:v(正)<v(逆)
B.正反應為放熱反應
C.950℃時,0~1.25s生成H2的平均反應速率為:0.008mol•L-1•s-1
D.950℃時,該反應的平衡常數(shù)的值小于3.125×10-4

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

20.以CO、H2為原料合成甲醇的反應為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H.在體積均為2L的三個恒容密閉容器I、Ⅱ、Ⅲ中,分別都充入1mol CO和2mol H2,三個容器的反應溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變.圖1為三個容器中的反應均進行到5min時H2的體積分數(shù)示意圖,其中有一個容器反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài).CO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強下隨溫度的變化如圖2所示.


(1)0~5min時間內(nèi)容器Ⅱ中用CH3OH表示的化學反應速率為0.0875mol/(L•min).
(2)三個容器中一定達到平衡狀態(tài)的是容器II,此容器中反應達平衡時,放出熱量20.5kJ,則△H=-23.4kJ•mol-1
(3)當三個容器中的反應均達到平衡狀態(tài)時,CO的轉(zhuǎn)化率最低的是容器Ⅲ;平衡常數(shù)最大的是容器Ⅰ.
(4)工業(yè)實際合成CH3OH生產(chǎn)中,采用圖2中M點而不是N點對應的反應條件,運用化學反應速率和化學平衡知識,同時考慮生產(chǎn)實際,說明選擇該反應條件的理由:相對于N點而言,采用M點,溫度在500-600K之間,溫度較高,反應速率較快,CO的平衡轉(zhuǎn)化率也較高,壓強為常壓對設備要求不高.
(5)科研人員設計了一種新型甲醇燃料電池,其電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導O2-.該電池工作時的負極電極反應式為CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O.用該電池電解飽和食鹽水(石墨電極),當電路中通過1.929×104 C的電量時,生成標準狀況下氫氣的體積為2.24L.(已知:一個電子的電量是1.602×10-19C)

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7.自然界存在的元素中,金屬元素種類更多,非金屬元素豐度更大.
I.80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源、功能材料等領域占有極為重要的地位.
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子的價電子排布圖是,N2F2分子中N原子的雜化方式是sp2,1mol N2F2含有1.806×1024個σ鍵.
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中鍵角N-Si-N>Si-N-Si(填“>”“<”或“=”),原因是Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化,但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′.
II.金屬元素在現(xiàn)代工業(yè)中也占據(jù)極其重要的地位.其中鈦也被稱為“未來的鋼鐵”,具有質(zhì)輕,抗腐蝕,硬度大,是宇航、航海、化工設備等的理想材料,是一種重要的戰(zhàn)略資源,越來越受到各國的重視.
(1)基態(tài)鈦原子核外共有22種運動狀態(tài)不相同的電子.金屬鈦晶胞如下圖1所示,為六方最密堆積(填堆積方式).
(2)納米TiO2是一種應用廣泛的催化劑,其催化的一個實例如圖2.化合物乙的沸點明顯高于化合物甲,主要原因是化合物乙分子間形成氫鍵.化合物乙中采取sp3雜化的原子的電負性由大到小的順序為O>N>C.

(3)鈣鈦礦晶體的結(jié)構(gòu)如圖3所示.假設把氧離子看做硬球接觸模型,鈣離子和鈦離子填充氧離子的空隙,氧離子形成正八面體,鈦離子位于正八面體中心,鈣離子位于立方晶胞的體心,一個鈣離子被12個氧離子包圍.鈣鈦礦晶體的化學式為CaTiO3.若氧離子半徑為a pm,則鈣鈦礦晶體中兩個鈦離子間最短距離為2$\sqrt{2}$apm.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.根據(jù)下列實驗操作、現(xiàn)象級及相應結(jié)論都正確的是( 。
選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論
A向1mL 0.1mol/LAgNO3溶液中滴加2滴0.1mol/LNaCl溶液,振蕩后,再滴加2滴0.1mol/LKI溶液先產(chǎn)生白色沉淀,后產(chǎn)生黃色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B加熱盛有濃硫酸和可抽動銅絲的試管,并將產(chǎn)生的氣體通入到品紅溶液中品紅溶液褪色,且試管中只產(chǎn)生藍色溶液濃硫酸具有強氧化性
C向丙烯醇(HOCH2CH=CH2)中滴入少量酸性高錳酸鉀溶液溶液紫紅色褪去丙烯醇中含有碳碳雙鍵
D碳酸鈉溶液中滴加稀硫酸后,將產(chǎn)生的氣體通入到硅酸鈉溶液中產(chǎn)生白色沉淀非金屬性:S>C>Si
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列離子方程式正確的是( 。
A.NaHCO3溶液與稀H2SO4反應:CO32-+2H+═H2O+CO2
B.向20mL1mol/L的FeBr2溶液中通入0.02molCl2:2Fe2++2Br-+2Cl2═2Fe3++Br2+4Cl-
C.向漂白粉溶液中通入少量的SO2:SO2+Ca2++2ClO-+H2O═CaSO3↓+2HClO
D.單質(zhì)鈉與CuSO4溶液反應:2Na+Cu2+═Cu+2Na+

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