某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的制取氨氣的藥品,設(shè)計(jì)了右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持儀器未畫(huà)出),制取并探究氨氣的還原性、檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                              。

(2)B中堿石灰的作用是                                                    。

(3)C中黑色固體變紅,且產(chǎn)生的氣體對(duì)空氣無(wú)污染,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式                   

D中發(fā)生的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。

(4)該裝置存在明顯缺陷,該缺陷是                          。

(5)工業(yè)中常用氮?dú)馀c氫氣在高溫、高壓、鐵觸媒做催化劑的條件下合成氨氣,該小組同學(xué)模擬該條件也合成出了氨氣。已知起始時(shí),將2 mol N2、6 mol H2充入一個(gè)容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),過(guò)了5 min后,混合氣體的總物質(zhì)的量減少了1 mol,求在這段時(shí)間內(nèi)以H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率

                          。

 

【答案】

(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(2分);

(2)干燥氨氣(1分);

(3)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O(2分);無(wú)水硫酸銅變藍(lán)(1分);

(4)缺少尾氣處理裝置(1分);

(5)0.15 mol/(L·min)(2分)

【解析】

試題分析:(1)裝置A是制備氨氣的,因此其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。

(2)由于生成的氨氣中混有水蒸氣,會(huì)干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)物水的測(cè)定,堿石灰是干燥劑能吸收水蒸氣,所以堿石灰的作用是干燥氨氣,防止干擾產(chǎn)物水的測(cè)定。

(3)黑色CuO變?yōu)榧t色,所以生成物是銅;同時(shí)生成一種無(wú)色氣體,該氣體無(wú)污染,因此該氣體是氮?dú)。根?jù)原子守恒可知,還有水生成,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O。無(wú)水硫酸銅易吸水由擺手舞變?yōu)樗{(lán)色,所以D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是白色無(wú)水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色。

(4)氨氣是刺激性氣體,所以不能隨意排放到空氣中,應(yīng)有尾氣處理裝置,可用如圖所示裝置吸收氨氣。

(5)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

3H2     +    N22NH3    △n↙

3mol          1mol   2mol     2mol

n(H2)                         1mol

解得n(H2)==1.5mol

則消耗氫氣的濃度是1.5mol÷2L=0.75mol/L

因此在這段時(shí)間內(nèi)以H2表示的化學(xué)反應(yīng)速率=0.75mol/L÷5min=0.15 mol/(L·min)

考點(diǎn):考查氨氣的制備、氣體除雜、性質(zhì)探究、尾氣處理以及反應(yīng)速率的計(jì)算等

 

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:閱讀理解

類(lèi)比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法之一,已知硝酸能把鐵氧化成Fe(NO33,但當(dāng)鐵過(guò)量時(shí),產(chǎn)物是Fe(NO32.某同學(xué)受此啟發(fā),提出一個(gè)相似的觀點(diǎn):氯氣與鐵粉反應(yīng),當(dāng)Cl2足量時(shí)生成FeCl3,當(dāng)鐵粉過(guò)量時(shí)產(chǎn)物是FeCl2.為驗(yàn)證此觀點(diǎn)是否正確,該同學(xué)將一根細(xì)的純鐵絲分別在足量和少量的Cl2中點(diǎn)燃,取其表面生成物并分別編號(hào)為A、B,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其成分.探究過(guò)程如下:
(1)提出假設(shè):A是FeCl3,B是FeCl2
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:分別取A、B的溶液均進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同.請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表中的相應(yīng)空格
實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
分別向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液變紅色
溶液變紅色
固體物質(zhì)中FeCl3
分別向KMnO4溶液中加入適量A、B溶液 KMnO4溶液顏色無(wú)明顯變化
固體物質(zhì)中不含
FeCl2
FeCl2
(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,寫(xiě)出Cl2與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3

(4)為進(jìn)一步探究FeCl3溶液的性質(zhì),他又利用A溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn),其中明顯錯(cuò)誤的是
BD
BD
 (填寫(xiě)序號(hào)).
A.將A溶液滴入淀粉碘化鉀溶液中,可得到藍(lán)色液體,該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B.向A溶液中加入少量鐵粉,鐵粉溶解,溶液顏色加深
C.在A溶液中滴加NaOH濃溶液,出現(xiàn)紅褐色沉淀
D.將A溶液加熱蒸干并灼燒,得到FeCl3固體
(5)FeCl3溶液常作印刷電路銅板腐蝕劑,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
.腐蝕后的廢液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了兩種從廢液中回收Cu的方案:
方案1:向廢液中加入過(guò)量的鐵粉,充分反應(yīng)后,過(guò)濾.在所得濾渣中加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后,再過(guò)濾即得到銅,該方案中涉及的四種陽(yáng)離子的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?!--BA-->
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+

方案2:在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1,用銅和石墨作電極進(jìn)行電解,當(dāng)觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時(shí),即停止電解,這時(shí)要回收的Cu已全部析出.該方案中銅作
極,該電極上所發(fā)生的電極反應(yīng)為 (若有多個(gè)電極反應(yīng),請(qǐng)全部寫(xiě)出)
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2
.方案2在電極上直接回收銅,操作上比方案1簡(jiǎn)便,但方案2也有不足之處,主要表現(xiàn)為:
產(chǎn)生污染性的氣體氯氣;使用了電解裝置成本較高
產(chǎn)生污染性的氣體氯氣;使用了電解裝置成本較高

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2010?啟東市模擬)隨著納米材料在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,很多同學(xué)對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣和探究的欲望.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組通過(guò)查閱有關(guān)資料,按下列步驟自己動(dòng)手制備納米鐵粉.請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作回答相關(guān)問(wèn)題.
(1)草酸亞鐵晶體(FeC2O4?2H2O)的制備

①現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、藥匙、濾紙、托盤(pán)天平、膠頭滴管等實(shí)驗(yàn)儀器,為配制上述兩種溶液,缺少的玻璃儀器為
500mL容量瓶
500mL容量瓶
,需稱(chēng)量FeSO4?7H2O的質(zhì)量為
34.8
34.8
g.
②過(guò)濾、洗滌過(guò)程中,檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體是否洗凈的方法是
取最后的洗滌液,測(cè)定洗滌液的pH,若洗滌液的pH等于7,說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈(或取最后的洗滌液,向其中滴加BaCl2溶液,若無(wú)渾濁產(chǎn)生,則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈)
取最后的洗滌液,測(cè)定洗滌液的pH,若洗滌液的pH等于7,說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈(或取最后的洗滌液,向其中滴加BaCl2溶液,若無(wú)渾濁產(chǎn)生,則說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈)

③分析上述草酸亞鐵晶體的制備方案,可推FeC2O4?2H2O具備的性質(zhì)是
ab
ab

a.在水中溶解度較小         b.不穩(wěn)定,受熱易分解
c.白色固體                 d.易被空氣氧化
(2)納米鐵粉的制備
將一根長(zhǎng)度約為12cm~14cm的玻璃管在酒精噴燈上燒制成如圖所示形狀,向其中加入黃色草酸亞鐵晶體.再將管口部分加熱拉細(xì),然后在酒精噴燈上均勻加熱.當(dāng)草酸亞鐵粉末受熱完全變黑,立即將管口拉細(xì)的部分放在火焰燒熔封閉,這樣便得到了高純度的納米鐵粉.
①制備納米鐵粉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
FeC2O4?2H2O
 高溫 
.
 
Fe+2CO2↑+2H2O↑
FeC2O4?2H2O
 高溫 
.
 
Fe+2CO2↑+2H2O↑

②實(shí)驗(yàn)前無(wú)需排盡裝置中的空氣,原因是
反應(yīng)生成CO2驅(qū)趕裝置中空氣,防止紅熱的鐵被氧化
反應(yīng)生成CO2驅(qū)趕裝置中空氣,防止紅熱的鐵被氧化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:專(zhuān)項(xiàng)題 題型:實(shí)驗(yàn)題

納米材料在絕大多數(shù)同學(xué)眼里都非常神秘。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組決定通過(guò)查閱有關(guān)資料,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),制備納米鐵粉。
【實(shí)驗(yàn)原理】
(1)用硫酸亞鐵、草酸兩溶液制備草酸亞鐵晶體(溶解度較。。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
(2)焙燒草酸亞鐵晶體:FeC2O4·2H2O Fe+2CO2↑+2H2O↑
【操作步驟】 I.草酸亞鐵晶體的制備

 ①現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、藥匙、濾紙、托盤(pán)天平、FeSO4、草酸等實(shí)驗(yàn)用品,為配制上述兩溶液,缺少的儀器有____。
②若配制的FeSO4溶液略呈黃色,可能的原因是____。
③檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體是否洗凈的方法是________。
Ⅱ.納米鐵粉的制備將一根長(zhǎng)度約為12~14 cm的玻璃管在酒精噴燈上燒制成如下圖所示形狀,向其中加入黃色草酸亞鐵晶體。再將管口部分加熱拉細(xì),然后在酒精噴燈上均勻加熱。當(dāng)草酸亞鐵粉末受熱完全變黑,立即將管口拉細(xì)的部分放在火焰燒熔封閉,這樣便得到了高純度的納米鐵粉。
①實(shí)驗(yàn)中分解產(chǎn)生CO2所起的作用是____。
②指導(dǎo)老師提醒同學(xué)們應(yīng)準(zhǔn)確把握玻璃管的燒熔封閉時(shí)間。你認(rèn)為燒熔過(guò)早的后果是____;過(guò)晚的后果是___。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:模擬題 題型:實(shí)驗(yàn)題

鐵碳合金是以鐵和碳為組元的二元合金,某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行探究:
Ⅰ.濃硫酸的某些性質(zhì)的定性探究:
(1)A中鐵與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。
(2)往A中滴加足量的濃硫酸,未點(diǎn)燃酒精燈前,觀察A、B中的現(xiàn)象為_(kāi)_______________________。
Ⅱ.鐵碳合金中鐵的定量探究:
(3)檢查上述裝置氣密性的一種方法是:關(guān)閉分液漏斗的活塞,在E裝置后面連上一根導(dǎo)管,然后____________,則證明裝置的氣密性良好。
(4)裝置C的作用是______________________________________________________。
(5)稱(chēng)量E的質(zhì)量,并蔣ag鐵碳合金樣品放入裝置A中,再加入足量的濃硫酸,待A中不再逸出氣體時(shí),停止加熱,拆下E并稱(chēng)重,E增重bg。鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)________________________________。
(6)甲同學(xué)認(rèn)為,依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會(huì)偏低,原因是空氣中的CO2、H2O進(jìn)入E 中使b增大。改進(jìn)的方法是______________________________________________。
(7)乙同學(xué)認(rèn)為,甲同學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法后,依據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能會(huì)偏高。你認(rèn)為其中的原因是____________________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

納米材料在絕大多數(shù)同學(xué)眼里都非常神秘。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組決定通過(guò)查閱有關(guān)資料,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),制做納米鐵粉。

【實(shí)驗(yàn)原理】

(1)用硫酸亞鐵、草酸兩種溶液制備草酸亞鐵晶體(溶解度較小)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

__________________________________________________________________

(2)焙燒草酸亞鐵晶體:FeC2O4·2H2OFe+2CO2↑+2H2O↑

【操作步驟】

(1)草酸亞鐵晶體的制備

①現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、藥匙、濾紙、托盤(pán)天平、FeSO4、草酸等實(shí)驗(yàn)用品,為配制上述兩種溶液,缺少的儀器有______________________________________________________________。

②若配制的FeSO2溶液略呈黃色,可能的原因是_____________________________________。

③檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體是否洗凈的方法是_____________________________________________。

(2)納米鐵粉的制備

將一根長(zhǎng)度約為12 cm~14 cm的玻璃管在酒精噴燈上燒制成如圖所示形狀,向其中加入黃色草酸亞鐵晶體。再將管口部分加熱拉細(xì),然后在酒精噴燈上均勻加熱。當(dāng)草酸亞鐵粉末受熱完全變黑,立即將管口拉細(xì)的部分放在火焰燒熔封閉,這樣便得到了高純度的納米鐵粉。

①實(shí)驗(yàn)中分解產(chǎn)生CO2所起的作用是________________。

②指導(dǎo)老師提醒同學(xué)們應(yīng)準(zhǔn)確把握玻璃管的燒熔封閉時(shí)間。你認(rèn)為燒熔過(guò)早、過(guò)晚的后果是________________。

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