第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列有关自然界中氮循环的说法错误的是
A.工业合成氨属于人工固氮
B.豆科植物可实现生物固氮
C.氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
D.含氮无机物与有机氮可以相互转化
2.某溶液中只可能含有下列离子中的几种:K+、、、、 (不考虑溶液中少量的H+和OH-),取200mL该溶液,分为两等份进行下列实验:
实验1:第一份加入足量的烧碱并加热,产生的气体在标准状况下为224mL;(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2:第二份先加入足量的盐酸,无现象,再加入足量的BaCl2溶液,得固体2.33g。
下列说法正确的是:
A.该溶液中无法确定是否含有K+ B.该溶液中肯定含有、、、
C.不能确定该溶液中是否含有 D.该溶液中一定含K+,且n(K+)= 0.01mol
3.下列有关离子方程式书写正确的是
A.铵明矾溶液中滴加少量NaOH 溶液:
B.磁铁矿石溶于稀硝酸:
C.向碳酸氢钠溶液中通人氯气:
D.IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应:
4.下列气体呈红棕色的是
A.Cl2 B.SO2 C.NO2 D.CO2
5.下列使用稀硫酸或浓硫酸的方法正确的是
A.浓硫酸和乙醇加热到170°C制乙烯
B.常温下浓硫酸和铁制硫酸铁
C.稀硫酸和铜加热制备二氧化硫
D.稀硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢
6.氨气是一种重要的化。工原料,可以制备一系列无机物质(如图)。下列说法正确的是
A.和都是常用的化肥 B.和受热时都易分解
C.具有还原性 D.上述转化关系中只有2个氧化还原反应
7.下列关于物质应用错误的是
A.用作烘焙糕点膨松剂 B.用作食品添加剂
C.用作磁性材料 D.做光导纤维
8.75%乙醇和84消毒液等是防疫期间常用物品,84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.75%的医用酒精和84消毒液混合使用效果会更好
B.等物质的量的和在溶液中的反应:
C.在足量或硫蒸气中完全反应失去的电子数均为
D.利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
9.铁粉具有平肝镇心,消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。下列说法不正确的是
A.通过调节分液漏斗的活塞以控制①中气泡产生快慢
B.装置①的作用是干燥氢气
C.装置②、③中的药品分别是无水硫酸铜、碱石灰
D.加热装置Y前,应先让X反应一段时间,排除装置中的空气
10.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水:
B.向碳酸氢铵溶液中加入过量的溶液:
C.用过量氨水吸收工业尾气中的:
D.氢氧化亚铁溶于过量稀硝酸:
11.下列说法正确的是
A.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
B.NH3液化时吸收大量的热,因此,氨气常用作制冷剂
C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成,NO2能导致“光化学烟雾”
D.活性炭、SO2、Na2O2都能使品红溶液褪色,原理不同
12.实验室下列做法正确的是
A.金属钠着火立即用水扑灭 B.用二硫化碳清洗试管壁附着的硫
C.氢氟酸保存在玻璃瓶中 D.隔绝空气密封保存日常所用铝条
二、非选择题(共10题)
13.“价-类”二维图是学习元素化合物的一种好方法。硫或氮及其化合物的部分“价-类”二维图如图所示。
回答下列问题:
(1)的物质类别是_______(填“碱”或“氧化物”)。
(2)芒硝的化学式为_______,用洁净的铂丝蘸取芒硝在酒精灯上灼烧,火焰呈现的颜色为_______。
(3)写出实验室制备B物质的化学方程式:_______。
(4)D可以为或,已知同温同压下,同体积的与(蒸气)的质量比为,则_______。
(5)下列物质能与发生反应,其中体现还原性的是_______(填序号)。
a.氢氧化钠溶液 b.溴水 c.品红溶液
(6)常温下,G的浓溶液可以用干燥的铁或铝容器盛装,原因是_______。
(7)能被酸性高锰酸钾溶液氧化为硝酸钠,同时紫红色溶液褪色,写出该反应的离子方程式:_______。
14.将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份,向其中一份中滴加500mL稀硝酸,固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL,溶液中Fe元素均以+3价形式存在,另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为___mol·L-1(写出计算过程)。
15.下列物品或设施:
①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨光导纤维⑩计算机芯片
(1)使用了硅单质的是___________(填序号,下同)。
(2)使用了二氧化硅的是___________。
(3)使用了硅酸盐材料的是___________。
16.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。硫酸及其化合物的一些性质在化工生产和生活中有广泛的应用。
(1)浓硫酸具有吸水性,能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作_______。
(2)某同学向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色固体,并放出有刺激性气味的气体。在此实验过程中主要体现浓硫酸性质中的_______。
(3)有一种硫酸盐不溶于水和酸,且不容易被X射线透过,因此在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂,这种硫酸盐为_______(写化学式)。
17.硫有多种含氧酸,亚硫酸(),硫酸(),焦硫酸()……,其中硫酸最为重要,在工业上有广泛的应用。试回答下列问题:
(1)的溶液中溶质的质量分数为80%,则的溶液中溶质的质量分数将________(填“大于”“等于”或“小于”)40%。
(2)若将的浓硫酸稀释为500mL的溶液,需用量筒取该浓硫酸_______mL.
(3)焦硫酸()溶于水,其中的都转化为。若将89g焦硫酸溶于水配成800mL溶液,则该溶液的物质的量浓度为________。
(4)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:
若2.4mol完全反应消耗氧气145.6L(标准状况),则反应产物中与的物质的量之比为___________。
18.已知NO不溶于水,NO2易溶于水,且与水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO。把盛有48 mL NO和NO2混合气体的容器倒置于水中(保持同温同压),待液面稳定后,容器内气体的体积变为24 mL,则:
(1)原混合气中,NO是_______ mL,NO2是_______ mL。
(2)若在剩余的24 mL气体中,通入6 mL O2,待液面稳定后,反应后容器内剩余气体体积为_______ mL。
(3)若在剩余的24 mL气体中,通入24 mL O2,待液面稳定后,反应后容器内剩余气体体积为_______ mL。
(4)若在原48 mL NO、NO2中,通入_______ mL O2再倒置于水中,气体会全部被吸收。
19.已知锌跟浓硫酸反应生成SO2,跟稀硫酸反应生成H2,32.5 g的锌与50 mL18.4 mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的混合气体V L。将反应后的溶液稀释到500 mL,测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol/L。
(1)锌的物质的量为_______。
(2)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是_______。
(3)混合气体中SO2和H2的体积比为_______。
20.已知锌跟浓硫酸反应生成SO2,跟稀硫酸反应生成H2。使一定量的锌与100mL18.5mol·L-1浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的气体A33.6L。将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液中氢离子的浓度为0.1mol·L-1。
(1)写出锌跟浓硫酸反应的化学方程式:____。
(2)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是____。
(3)气体A的成分是____,各成分的体积比是____。
(4)反应过程中消耗的锌的质量是____。
21.Ⅰ.如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显的错误是:①___________;②___________。
(2)A仪器的名称是___________,B仪器的名称是___________。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的___________,其作用是___________。
Ⅱ.某固体混合物中,含有相同物质的量的各种离子,可能含有Na+、K+、、Cl-、、等离子,溶于水配成溶液,取两份该固体的溶液进行如图的实验:
请回答下列问题:
(4)操作a的名称是___________。
(5)沉淀A的化学式为___________。
(6)混合物中,一定存在的离子有___________,一定不存在的离子有___________。
22.我国有丰富的Na2SO4资源,2020年10月,中科院工程研究所公布了利用Na2SO4制备重要工业用碱(NaHCO3)及盐(NaHSO4)的闭路循环绿色工艺流程:
某校化学兴趣小组根据该流程在实验室中进行实验。回答下列问题:
(1)用以下实验装置图进行流程中的“一次反应”。
①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为___________ ;橡皮管a的作用是___________。
②装置B中加入CCl4的目的是___________。
③装置D中发生的离子方程式是___________。
④装置C中的试剂b是___________。
(2)在“二次反应”中,硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O,分离该复盐与溶液需要的玻璃仪器有___________。
(3)依据该流程的闭路循环绿色特点,“一次反应”与“煅烧(350℃)”的实验中均采用下图所示装置处理尾气,则烧杯中的X溶液最好选用___________溶液。
(4)测定产品硫酸氢钠的纯度:称取12.5 g所得产品,配成1000 mL溶液,每次取出配制的溶液20 mL,用0.1000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定,测得的实验数据如下表:
序号 l 2 3 4
标准溶液体积/ mL 20.05 18.40 19.95 20.00
所得产品硫酸氢钠的纯度为___________(以百分数表示,保留三位有效数字)。
(5)分析上述流程图,写出利用该流程制备两种盐的总反应的化学方程式___________。
参考答案:
1.C
A.氮的固定分为三类:植物的根瘤菌固氮称为生物固氮、放电条件下生成一氧化氮为高能固氮、工业合成氨反应属于人工固氮,A正确;
B.豆科植物可将大气中的N2转化为NH3,从而实现生物固氮,B正确;
C.氨和铵盐在硝化细菌作用下最终转化为硝酸根离子,氮元素价态升高,被氧化,C不正确;
D.由二氧化碳与氨在一定条件下反应可制得尿素,从而实现含氮无机物与有机氮的转化,蛋白质在动物体内消化可生成氨,实现有机氮向含氮无机物的转化,D正确;
故选C。
2.C
实验1,加入足量NaOH溶液并加热产生气体,溶液中一定存在,n()=n(NH3)==0.01mol;实验2,加入盐酸无现象,再加入足量BaCl2溶液产生固体,溶液中不含,含有,n()=n(BaSO4)==0.01mol。
A.由分析可知,所带正电荷为0.01mol,所带负电荷为0.02mol,根据溶液中的电荷守恒,溶液中一定含有K+,A不正确;
B.由分析可知,该溶液中肯定不含有,B不正确;
C.因为与K+、、都能大量共存,所以不能确定该溶液中是否含有,C正确;
D.该溶液中一定含K+,若不含,根据电荷守恒,n(K+)=2n()-n()=0.01mol,若含,n(K+)>0.01mol,D不正确;
故选C。
3.D
A.由能与氨水反应可知,结合的能力强于,故滴加少量NaOH溶液,先反应,A项错误;
B.硝酸会将氧化为,B项错误;
C.次氯酸的酸性弱于碳酸,次氯酸与不反应,最终产物中次氯酸应写分子式,C项错误;
D.IBr中碘元素为+1价,溴元素为-1价,发生非氧化还原反应生成和,D项正确。
故选D。
4.C
根据气体的颜色回答。
通常, Cl2为黄绿色气体,NO2为红棕色气体,SO2、CO2为无色气体。
本题选C。
5.A
A.浓硫酸和乙醇加热到170°C,分子内脱水发生消去反应制备乙烯,故A正确;
B.常温下浓硫酸与铁发生钝化,不能制备硫酸铁,故B错误;
C.稀硫酸和铜不反应,故C错误;
D.浓硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢,故D错误;
故答案为A。
6.C
A. 是常用化肥,而为小苏打,不能用作化肥,可用于治疗胃酸过多,故A错误;
B. 受热不易分解,故B错误;
C. 中N的化合价为-3,能发生催化氧化反应,故具有还原性,故C正确;
D. 上述转化关系中有3个氧化还原反应:,故D错误;
故答案:C。
7.D
A.受热、遇酸会放出CO2气体,可用作烘焙糕点膨松剂,故A正确;
B.的还原性,可用作葡萄酒的抗氧化剂,故B正确;
C.俗称磁性氧化铁,可用作磁性材料,故C正确
D.做光导纤维的材料是二氧化硅,而不是单质,故D错误;
答案D。
8.B
A.若75%的医用酒精和84消毒液混合使用,84消毒液中具有强氧化性的次氯酸钠会将75%的医用酒精中的乙醇氧化,导致消毒效果减弱,故A错误;
B.等物质的量的溴化亚铁和氯气反应生成氯化铁、溴化铁和溴,反应的离子方程式为,故B正确;
C.铜与氧气共热反应生成氧化铜,32g铜完全反应转移电子数目为×2×NAmol—1=NA,铜与硫蒸气共热反应生成硫化亚铜,32g铜完全反应转移电子数目为×1×NAmol—1=0.5NA,故C错误;
D.缺标准状况,无法计算制取0.1mol次氯酸钠需要氯气的体积,故D错误;
故选B。
9.C
根据实验目的“探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物”,结合装置图分析可知,X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置,①装置盛有浓硫酸干燥H2,Y装置为氢气和碳酸亚铁制取铁粉的装置,②为检验产物H2O的装置,可盛装白色的无水硫酸铜固体,③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰,可以是无水CaCl2,④为检验CO2的装置,据此分析解答问题。
A.根据上述分析,X装置为Zn和稀硫酸发生置换反应制备H2的装置,分液漏斗可调节稀硫酸的滴入速率从而控制①中气泡产生快慢,A选项正确;
B.①装置盛有浓硫酸干燥H2,防止对后面产物的检验产生干扰,B选项正确;
C.由上述分析可知,②为检验产物H2O的装置,可盛装白色的无水硫酸铜固体,③装置的主要目的是吸收H2O并防止④中的H2O进入②装置中造成干扰,可以是无水CaCl2或无水硫酸铜,但碱石灰会吸收CO2,不能是碱石灰,C选项错误;
D.H2与空气混合加热易发生爆炸,故在加热装置Y前,应先让X反应一段时间,排除装置中的空气,D选项正确;
答案选C。
10.C
A.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水,反应的离子方程式为,故A错误;
B.向碳酸氢铵溶液中加入过量的溶液,反应生成碳酸钠、一水合氨、水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.用过量氨水吸收工业尾气中的生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为,故C正确;
D.氢氧化亚铁溶于过量稀硝酸生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式为,故D错误;
选C。
11.D
A.三种气体都是大气污染物,NO易与空气中的氧气反应生成NO2,在空气中不能稳定存在,A项错误;
B.液态NH3汽化时吸收大量的热,因此,液氨常用作制冷剂,B项错误;
C.酸雨与二氧化硫和氮的氧化物有关,与二氧化碳无关,二氧化碳与温室效应有关,C项错误;
D.活性炭因吸附使品红褪色、SO2因发生化合反应使品红褪色、Na2O2因强氧化性使品红溶液褪色,原理不同,D项正确;
答案选D。
12.B
A.金属钠着火立即用沙子盖灭,故A错误;
B.硫易溶于二硫化碳,用二硫化碳清洗试管壁附着的硫,故B正确;
C.氢氟酸能腐蚀玻璃,氢氟酸不能保存在玻璃瓶中,故C错误;
D.铝在空气形成致密氧化膜保护内部金属不再氧化,铝条不用密封保存,故D错误;
选B。
13.(1)氧化物
(2) 黄色
(3)
(4)8
(5)漂白性
(6)常温下,铁或铝被浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应(合理即可)
(7)
【解析】(1)
的物质类别是氧化物;
(2)
芒硝的化学式为,芒硝在酒精灯上灼烧,火焰呈现的颜色为黄色;
(3)
实验室制备氨气反应的化学方程式为;
(4)
D可以为或,已知同温同压下,同体积的与(蒸气)的物质的量相同,则,解得:;
(5)
与氢氧化钠溶液反应,体现其酸性氧化物的性质,与溴水反应体现其还原性,与品红溶液反应,体现其漂白性;
(6)
常温下,浓硝酸可以用干燥的铁或铝容器盛装,是因为常温下,铁或铝被浓硝酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应;
(7)
能被酸性高锰酸钾溶液氧化为硝酸钠,同时紫红色溶液褪色,该反应的离子方程式为。
14.mol·L-1
根据反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O,H2+FeOFe+H2O质量减少yg,减少的质量为氧的质量,所以m(Fe)=(x-y)g,故n(Fe)=mol,再根据 Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O,3FeO+10HNO3 =3Fe(NO3)3+NO+5H2O,Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O,可得 n(HNO3)= n(Fe)×3+ n(NO),已知n(Fe)=mol=,n(NO)=mol=mol,n(HNO3)=3×+,c(HNO3)===mol/L;
15.(1)⑧⑩
(2)④⑤⑥⑦⑨
(3)①②③④
【解析】(1)
硅为良好的半导体材料,可用于制太阳能,计算机芯片,即⑧硅太阳能电池;⑩计算机芯片;故答案为:⑧⑩;
(2)
所用材料为SiO2或要用到SiO2的是:④门窗玻璃(原料有二氧化硅、成分含有二氧化硅)、⑤水晶镜片、⑥石英钟、⑦水晶项链、⑨光导纤维;故答案为:④⑤⑥⑦⑨;
(3)
陶瓷、砖瓦、水泥、玻璃的成分是硅酸盐:①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃;故答案为:①②③④。
16.(1)干燥剂
(2)脱水性、强氧化性
(3)BaSO4
【解析】(1)
浓硫酸具有吸水性,能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作干燥剂,故答案为:干燥剂;
(2)
蔗糖逐渐变黑,体现了浓硫酸的脱水性,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体SO2,体现了浓硫酸的强氧化性,故答案为:脱水性、强氧化性;
(3)
BaSO4不溶于胃酸,在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称钡餐,故答案为:BaSO4。
17. 大于 5.4 1.25 2:3
(1)假设溶液的密度为,溶液的密度为,质量分数为w,结合可知,,故,溶液的浓度越大,密度越大,则,故;
(2)设需要用量筒取该浓硫酸V mL,稀释前后溶液中溶质的物质的量相等,则,解得。
(3)根据硫原子守恒,
故。
(4)由S原子守恒可知生成的为,
消耗氧气的物质的量为,
设、的物质的量分别为xmol、ymol,
根据Fe原子、O原子守恒,有
解得,,
故与物质的量之比为。
18. 12 36 16 6 18
(1)设NO2的体积为x,3NO2+H2O=2HNO3+NO由于化学计量数之比为3:1,体积差=2,实际体积差为(48-24)mL,3:2=X:(48-24)mL ,x=36 mL,V(NO)=(48-36)mL=12 mL。
故答案为:12;36。
(2)由4NO+3O2+2H2O=4HNO3,NO与O2的化学计量数之比为4:3,通入6 mL氧气需要消耗8 mL一氧化氮,容器内剩余气体为NO,体积为24 mL-8 mL=16 mL。
故答案为:16。
(3)由4NO~3O2知,24 mL NO只需消耗18 mL的O2,所以反应后容器内剩余O2为24 mL-18 mL=6 mL。
故答案为:6。
(4)由, 可知,通入18 mL O2,可使管内气体全部被H2O吸收。
故答案为:18。
19.(1)0.5 mol
(2)0.9 mol
(3)4∶1
(1)32.5 g的锌的物质的量n(Zn)=;
(2)加入的硫酸的物质的量n(H2SO4)=c·V=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol,与Zn反应后溶液中剩余H+的物质的量为n(H+)=0.08 mol/L×0.5 L=0.04 mol,则剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)=n(H+)=0.02 mol,故反应的硫酸的物质的量n(H2SO4)反应=0.92 mol-0.02 mol=0.9 mol;
(3)假设反应产生的SO2的物质的量为x mol,产生的H2的物质的量为y mol,根据方程式Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑中物质反应转化关系可知65×(x+y)=32.5 g,2x+y=0.9 mol,解得x=0.4 mol,y=0.1 mol,故n(SO2)∶n(H2)=4∶1,由V=n·Vm可知:在相同外界条件下,气体的体积比等于气体的物质的量的比,所以V(SO2)∶V(H2)=4∶1。
20. Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O 1.80mol 二氧化硫和氢气 1∶4 97.5g
⑴锌跟浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫和水。
⑵反应过程中消耗H2SO4的物质的量等于总的硫酸减去剩余的硫酸。
⑶先算气体A的物质的量,再根据题意用极限思维判断是否为单一气体,根据二氧化硫和氢气物质的量和守恒关系建立关系式计算。
⑷根据两个化学方程式可知n(Zn)=n(SO2)+n(H2)计算。
⑴锌跟浓硫酸反应的化学方程式为:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O。
⑵反应过程中消耗H2SO4的物质的量为,故答案为:1.8mol。
⑶气体A的物质的量
根据题意,锌跟硫酸反应的化学方程式是:
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O①
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑②
若生成的气体全是二氧化硫,则消耗H2SO4的物质的量为n(H2SO4)=2×n(SO2)=2×1.5 mol=3.0 mol≠1.8 mol,所以此假设不成立,即该气体只能是二氧化硫和氢气的混合气体。
设该混合气体中二氧化硫和氢气的物质的量分别是x和y。根据题意可得如下两个方程:
x+y=1.5 mol,2x+y=1.8 mol。
联立,解得x=0.3 mol,y=1.2 mol,,故答案为:二氧化硫和氢气;1∶4。
⑷根据两个化学方程式可知n(Zn)=n(SO2)+n(H2)=1.5 mol,则m(Zn)=65 g·mol-1×1.5 mol=97.5 g,故答案为:97.5g。
21.(1) 温度计水银球未置于支管口附近 冷凝管进出水方向上进下出
(2) 蒸馏烧瓶 冷凝管
(3) 沸石(或碎瓷片) 防止暴沸
(4)过滤
(5)BaCO3
(6) Na+、K+、NH、Cl-、CO SO
Ⅱ.样品溶液与过量硝酸钡反应生成白色沉淀可溶于过量盐酸,则白色沉淀为碳酸钡,一定含CO,而不含SO,滤液与硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀为AgCl,可知一定含Cl-;另一份溶液与NaOH浓溶液加热生成的气体能使湿润的石蕊试纸变蓝,说明生成了氨气,说明原溶液中有NH,各离子的物质的量相同,根据电荷守恒一定有Na+、K+。
(1)温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,所以图中有两处明显的错误是:温度计水银球未置于支管口附近,冷凝管进出水方向上进下出;
(2)由仪器的结构可知,A为蒸馏烧瓶,B为冷凝管,故答案为:蒸馏烧瓶;冷凝管;
(3)蒸馏原理为液体变为气体,再由气体变为液体,为防止液体暴沸,应加碎瓷片,故答案为:沸石(或碎瓷片) 、防止暴沸;
(4)由流程可知,操作a之后得到沉淀和溶液,故该操作为过滤;
(5)由上述分析可知,沉淀A的化学式为BaCO3;
(6)由上述分析可知,一定含有:Na+、K+、NH、Cl-、CO,一定不含有:SO。
22. 分液漏斗 平衡气压,使氨水能顺利滴下 防止溶液倒吸 CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 ↑+ H2O 饱和NaHCO3溶液 烧杯、玻璃棒、漏斗 Na2SO4 96.0% Na2SO4 + CO2 + H2O = NaHSO4 + NaHCO3
由实验装置可知“一次反应”中A装置是用浓氨水和碱石灰作用制备氨气,通入B装置中导管插入到CCl4溶液中可以防倒吸,装置D为实验制备CO2的装置,反应为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,装置C则是装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,用于除去CO2中的HCl,装置B为反应装置,反应方程式为:Na2SO4+2NH3+2H2O+2CO2=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4,然后过滤分离出硫酸铵溶液,进入“二次反应”室,硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐Na2SO4 (NH4)2SO4 2H2O,然后对复盐进行煅烧,反应为:Na2SO4 (NH4)2SO4 2H2O 2NaHSO4+2NH3+2H2O,“一次反应”和“煅烧”均产生含有NH3的尾气,该流程的闭路循环绿色特点可知,应用硫酸钠溶液吸收,计算中多次测量求平均值时,应将明显误差的第二组数据舍去再进行计算。
(1)①装置A中盛装浓氨水的仪器名称为分液漏斗;橡皮管a的作用是平衡气压,使氨水能顺利滴加;
②NH3和CO2不溶于CCl4,装置B中加入CCl4的目的是防止溶液倒吸;
③装置D中盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳和水,发生的离子方程式是CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2 ↑+ H2O;
④分析可知,装置C是除去CO2中混有的HCl,应选用饱和NaHCO3溶液;
(2)分离该复盐(沉淀)与溶液的操作是过滤,需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗;
(3)依据该流程的闭路循环绿色特点可知,使用Na2SO4溶液吸收尾气;
(4)舍去偏差较大的第2次数据,平均使用NaOH标准溶液20 mL,所得产品硫酸氢钠的纯度=×100%=96.0%;
(5)由流程图知,该流程总反应的化学方程式为Na2SO4 + CO2 + H2O = NaHSO4 + NaHCO3。