2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--专题强化练4 气体制备及性质探究实验综合（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--专题强化练4 气体制备及性质探究实验综合（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 531.2KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-22 08:45:44 | ||
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文档简介
2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
专题强化练4 气体制备及性质探究实验综合
1.(2021湖南长沙长郡中学期末)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置),仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是( )
选项 a中的 物质 b中的 物质 c中收集 的气体 d中的物质
A 浓氨水 CaO NH3 H2O
B 70% H2SO4 Na2SO3 SO2 NaOH溶液
C 浓硝酸 Cu NO2 H2O
D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液
2.(2021河北唐山期末)下列关于氯气的制取、净化、收集的装置能达到实验目的的是( )
3.(2021山东曲阜一中月考)下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
4.(2021山东济宁期中)用下列装置及药品能达到实验目的的是( )
A B
制备SO2 制备NO2
C D
收集NO 制备Cl2
5.如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置,根据需要可在其中加入液体或固体试剂。下列说法错误的是( )
A.A、B装置既能用于收集Cl2,又能用于收集NO
B.装有浓硫酸的F装置可用于干燥CO2气体
C.C、E装置可用于尾气吸收,能防止液体倒吸到气体发生装置中
D.G装置可用于合成氨实验中,可干燥、混合并大致观察H2和N2的体积比
6.(2022广东中山大学附中期中)用MnO2和浓盐酸制取纯净、干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,装置如图所示。请回答下列问题:
(1)写出制备氯气的化学方程式: 。
(2)B中盛放的试剂是 ,其作用是 ;C中盛放的试剂是 ,其作用是 。
(3)E中盛放的试剂是 ,目的是 。写出E中发生反应的化学方程式: 。
(4)但实验发现D中得到的无水CuCl2总是偏蓝色,请你提出改进方案: 。
7.(2021山东潍坊期末)如图1所示,某同学利用Na2SO3和70% H2SO4制取SO2并探究其性质。
图1
(1)装置B中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置C中的实验现象是 ,该实验现象说明SO2具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(3)能验证SO2具有酸性氧化物的通性的实验现象是 。
(4)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象: 。
(5)探究H2SO3的酸性强于HClO,该同学用如图2所示装置达成实验目的。
图2
①装置的连接顺序为纯净SO2→ (填字母),D中产生白色沉淀,反应的离子方程式为 。
②可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是 。
8.(2021山东潍坊期末)某化学实验小组同学用如图所示装置制备NO2,并探究NO2与水反应的产物(夹持装置略、装置气密性良好)。
回答下列问题:
(1)步骤①:打开K1和 ,通入N2,一段时间后关闭K1。
步骤②:向锥形瓶中加入浓HNO3,其操作方法是 。
步骤③:证明三颈烧瓶中反应有NO生成,操作是 ,现象是 。
步骤④:传感器数据显示c(N)随反应时间逐渐增大,证明NO2与水反应生成N。
(2)甲同学认为步骤④的结论有缺陷,该同学的判断依据是 。
(3)乙同学查阅资料得知反应后三颈烧瓶溶液中可能含有HNO2。证明HNO2存在的实验方案是 。
9.(2020山东滨州期末)氨是一种重要的化工产品,也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备氨气并完成相关性质实验。
Ⅰ.实验室制备氨气通常有两种方法:①固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气(装置如图甲);②在锥形瓶中加入NaOH固体,由分液漏斗向锥形瓶中滴加浓氨水制备氨气(装置如图乙)。
(1)用方法①制备并收集NH3。装置甲中生成NH3的化学方程式为 。用圆底烧瓶收集NH3的方法为 (填“向上排空气法”或“向下排空气法”),检验圆底烧瓶中已收集满氨气的方法是 。
(2)利用装置乙还可制取 (填字母)气体。
a.H2 b.CO2 c.Cl2
Ⅱ.该化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置模拟工业生产少量硝酸。
(1)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后移走酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上,由此可知该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)B中试剂为 ,NaOH溶液的作用是 。
(3)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟,白烟的化学式是 。
答案全解全析
1.B 2.D 3.D 4.B 5.B
1.B 分析题给装置,可得到的信息有:制取该气体不需要加热,气体密度比空气大,气体对环境有污染,需要进行尾气处理。A项,NH3的密度比空气小;C项,不能用水对NO2进行尾气处理;D项,常温下浓盐酸和二氧化锰不反应;B项,70%H2SO4与亚硫酸钠在常温下反应生成二氧化硫,二氧化硫的密度大于空气,可用NaOH溶液吸收SO2,合理。
2.D 浓盐酸与二氧化锰共热发生氧化还原反应生成氯气,装置中缺少酒精灯,无法制得氯气,A错误;氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中混有的氯化氢气体,应选用饱和食盐水,B错误;氯气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,应选用硅胶或五氧化二磷,C错误;氯气的密度比空气大,应选用向上排空气法收集氯气,D正确。
3.D 实验室制NH3常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热,只加热氯化铵固体无法收集到氨气,A错误;不能用浓硫酸干燥NH3,两者反应生成硫酸铵,B错误;氨气密度比空气小,因此用题图中装置收集NH3时NH3应从长管进,C错误。
4.B 浓硫酸与铜反应需要加热,图中缺少加热装置,A错误;浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,B正确;NO会和空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,C错误;0.1 mol·L-1的盐酸为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应,应该用浓盐酸,D错误。
5.B A项,A装置可用向上排空气法收集Cl2,若A装置装满水,则可用于收集NO,B装置可用排饱和食盐水法收集Cl2,也能用排水法收集NO,正确;B项,F装置只能盛装固体干燥剂来干燥气体,错误;C项,C装置中的烧杯可吸收尾气,集气瓶起到缓冲作用,防止烧杯中的液体倒吸入气体发生装置中,E装置可防止倒吸,正确;D项,G装置中装入浓硫酸,可干燥H2和N2,通过气泡多少可大致观察H2和N2的体积比,正确。
6.答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水 除去Cl2中混有的HCl气体 浓硫酸 除去Cl2中混有的水蒸气
(3)氢氧化钠溶液 吸收氯气,防止污染环境 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(4)在D、E之间增加一个盛有无水氯化钙的干燥管
解析 用MnO2和浓盐酸制得的氯气中混有HCl和水蒸气,应先除去HCl气体,再除去水蒸气,然后用干燥、纯净的氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,最后进行尾气处理。(1)A装置是制备氯气的发生装置,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)B中盛放的试剂是饱和食盐水,其作用是除去Cl2中混有的HCl气体;C中盛放的试剂是浓硫酸,其作用是除去Cl2中混有的水蒸气。(3)制备氯化铜后,由于氯气过量,会污染环境,所以E中盛放氢氧化钠溶液,目的是吸收氯气,防止污染,E中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(4)实验发现D中得到的无水CuCl2总是偏蓝色,说明E中水蒸气进入D中,改进方案是在D、E之间增加一个盛有无水氯化钙的干燥管。
7.答案 (1)2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+
(2)生成淡黄色沉淀 氧化
(3)装置D的试管中溶液褪色
(4)装置E中试管内品红溶液褪色后,取下该试管,加热,溶液又恢复红色
(5)①A→C→B→D Ca2++2ClO-+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO ②B中品红溶液不褪色,D中出现白色沉淀
解析 (1)装置B中为酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+。(2)二氧化硫通入硫化钠溶液中,有淡黄色的硫单质生成。(3)二氧化硫具有酸性氧化物的性质,能与氢氧化钠反应,使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色。(4)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,溶液又变为红色。(5)①二氧化硫具有还原性,不能与漂白粉溶液发生复分解反应,不能证明亚硫酸的酸性强于次氯酸;若要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,应将二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中制得二氧化碳气体(可证明H2SO3的酸性强于H2CO3),将所得气体通入酸性高锰酸钾溶液中,吸收多余的二氧化硫,然后通入品红溶液,若品红溶液不褪色,说明二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液完全吸收,剩余气体通入漂白粉溶液中生成白色沉淀,说明H2CO3的酸性强于HClO,从而证明H2SO3的酸性强于HClO,所以装置的连接顺序为纯净二氧化硫→A→C→B→D;二氧化碳与漂白粉溶液反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO。②若B中品红溶液不褪色,说明二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液完全吸收;剩余气体通入漂白粉溶液中生成白色沉淀,说明亚硫酸的酸性强于碳酸,碳酸的酸性强于次氯酸,从而证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
8.答案 (1)K3、K5 打开分液漏斗顶部的玻璃塞,同时打开K2 打开K4,通过导管向三颈烧瓶中通入O2 三颈烧瓶中气体红棕色加深
(2)浓硝酸易挥发,故传感器检测出的硝酸根离子可能是挥发出的硝酸溶于水电离产生的
(3)从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,说明其中含有HNO2
解析 (1)步骤①:打开K1、K3和K5,通入N2,将装置内的空气排尽,一段时间后关闭K1。步骤②:向锥形瓶中加入浓HNO3的操作方法是打开分液漏斗顶部的玻璃塞,同时打开K2。步骤③:证明三颈烧瓶中反应有NO生成的操作是打开K4,通过导管向三颈烧瓶中通入O2,由于NO与O2反应生成红棕色气体NO2,所以三颈烧瓶中气体红棕色加深。(2)浓硝酸具有挥发性,所以传感器检测出c(N)增大可能是挥发出的硝酸溶于水电离导致的。(3)HNO2中氮元素的化合价为+3,具有还原性,可以从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,说明其中含有HNO2。
9.答案 Ⅰ.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 向下排空气法 将湿润的红色石蕊试纸放在烧瓶口,若试纸变蓝色,则说明氨气已收集满
(2)abc
Ⅱ.(1)放热
(2)蒸馏水 吸收尾气
(3)NH4NO3
解析 Ⅰ.(1)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;氨气的密度比空气小,所以在收集NH3时采用向下排空气法;氨气是碱性气体,所以在验证氨气是否集满时,可将湿润的红色石蕊试纸放在烧瓶口,若试纸变蓝色,则证明氨气已集满。(2)装置乙属于固液混合不加热型发生装置,制取氢气、二氧化碳、氯气(高锰酸钾与浓盐酸反应)也可采用此发生装置。
Ⅱ.(1)该小组要制备硝酸,原料是氨气和氧气,实验时先用酒精喷灯预热催化剂,当催化剂红热后移走酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上,说明该反应放热。(2)在硬质玻璃管中发生反应:4NH3+5O2 4NO+6H2O;在B中发生反应:4NO+3O2+2H2O 4HNO3,氢氧化钠溶液用于吸收尾气。(3)硝酸和氨气可反应生成硝酸铵,所以A中的白烟是NH4NO3。
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专题强化练4 气体制备及性质探究实验综合
1.(2021湖南长沙长郡中学期末)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置),仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是( )
选项 a中的 物质 b中的 物质 c中收集 的气体 d中的物质
A 浓氨水 CaO NH3 H2O
B 70% H2SO4 Na2SO3 SO2 NaOH溶液
C 浓硝酸 Cu NO2 H2O
D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液
2.(2021河北唐山期末)下列关于氯气的制取、净化、收集的装置能达到实验目的的是( )
3.(2021山东曲阜一中月考)下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
4.(2021山东济宁期中)用下列装置及药品能达到实验目的的是( )
A B
制备SO2 制备NO2
C D
收集NO 制备Cl2
5.如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置,根据需要可在其中加入液体或固体试剂。下列说法错误的是( )
A.A、B装置既能用于收集Cl2,又能用于收集NO
B.装有浓硫酸的F装置可用于干燥CO2气体
C.C、E装置可用于尾气吸收,能防止液体倒吸到气体发生装置中
D.G装置可用于合成氨实验中,可干燥、混合并大致观察H2和N2的体积比
6.(2022广东中山大学附中期中)用MnO2和浓盐酸制取纯净、干燥的氯气,并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,装置如图所示。请回答下列问题:
(1)写出制备氯气的化学方程式: 。
(2)B中盛放的试剂是 ,其作用是 ;C中盛放的试剂是 ,其作用是 。
(3)E中盛放的试剂是 ,目的是 。写出E中发生反应的化学方程式: 。
(4)但实验发现D中得到的无水CuCl2总是偏蓝色,请你提出改进方案: 。
7.(2021山东潍坊期末)如图1所示,某同学利用Na2SO3和70% H2SO4制取SO2并探究其性质。
图1
(1)装置B中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置C中的实验现象是 ,该实验现象说明SO2具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(3)能验证SO2具有酸性氧化物的通性的实验现象是 。
(4)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象: 。
(5)探究H2SO3的酸性强于HClO,该同学用如图2所示装置达成实验目的。
图2
①装置的连接顺序为纯净SO2→ (填字母),D中产生白色沉淀,反应的离子方程式为 。
②可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是 。
8.(2021山东潍坊期末)某化学实验小组同学用如图所示装置制备NO2,并探究NO2与水反应的产物(夹持装置略、装置气密性良好)。
回答下列问题:
(1)步骤①:打开K1和 ,通入N2,一段时间后关闭K1。
步骤②:向锥形瓶中加入浓HNO3,其操作方法是 。
步骤③:证明三颈烧瓶中反应有NO生成,操作是 ,现象是 。
步骤④:传感器数据显示c(N)随反应时间逐渐增大,证明NO2与水反应生成N。
(2)甲同学认为步骤④的结论有缺陷,该同学的判断依据是 。
(3)乙同学查阅资料得知反应后三颈烧瓶溶液中可能含有HNO2。证明HNO2存在的实验方案是 。
9.(2020山东滨州期末)氨是一种重要的化工产品,也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备氨气并完成相关性质实验。
Ⅰ.实验室制备氨气通常有两种方法:①固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气(装置如图甲);②在锥形瓶中加入NaOH固体,由分液漏斗向锥形瓶中滴加浓氨水制备氨气(装置如图乙)。
(1)用方法①制备并收集NH3。装置甲中生成NH3的化学方程式为 。用圆底烧瓶收集NH3的方法为 (填“向上排空气法”或“向下排空气法”),检验圆底烧瓶中已收集满氨气的方法是 。
(2)利用装置乙还可制取 (填字母)气体。
a.H2 b.CO2 c.Cl2
Ⅱ.该化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置模拟工业生产少量硝酸。
(1)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后移走酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上,由此可知该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)B中试剂为 ,NaOH溶液的作用是 。
(3)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟,白烟的化学式是 。
答案全解全析
1.B 2.D 3.D 4.B 5.B
1.B 分析题给装置,可得到的信息有:制取该气体不需要加热,气体密度比空气大,气体对环境有污染,需要进行尾气处理。A项,NH3的密度比空气小;C项,不能用水对NO2进行尾气处理;D项,常温下浓盐酸和二氧化锰不反应;B项,70%H2SO4与亚硫酸钠在常温下反应生成二氧化硫,二氧化硫的密度大于空气,可用NaOH溶液吸收SO2,合理。
2.D 浓盐酸与二氧化锰共热发生氧化还原反应生成氯气,装置中缺少酒精灯,无法制得氯气,A错误;氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中混有的氯化氢气体,应选用饱和食盐水,B错误;氯气能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥氯气,应选用硅胶或五氧化二磷,C错误;氯气的密度比空气大,应选用向上排空气法收集氯气,D正确。
3.D 实验室制NH3常用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热,只加热氯化铵固体无法收集到氨气,A错误;不能用浓硫酸干燥NH3,两者反应生成硫酸铵,B错误;氨气密度比空气小,因此用题图中装置收集NH3时NH3应从长管进,C错误。
4.B 浓硫酸与铜反应需要加热,图中缺少加热装置,A错误;浓硝酸与铜反应生成二氧化氮,B正确;NO会和空气中的氧气反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,C错误;0.1 mol·L-1的盐酸为稀盐酸,稀盐酸与二氧化锰不反应,应该用浓盐酸,D错误。
5.B A项,A装置可用向上排空气法收集Cl2,若A装置装满水,则可用于收集NO,B装置可用排饱和食盐水法收集Cl2,也能用排水法收集NO,正确;B项,F装置只能盛装固体干燥剂来干燥气体,错误;C项,C装置中的烧杯可吸收尾气,集气瓶起到缓冲作用,防止烧杯中的液体倒吸入气体发生装置中,E装置可防止倒吸,正确;D项,G装置中装入浓硫酸,可干燥H2和N2,通过气泡多少可大致观察H2和N2的体积比,正确。
6.答案 (1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)饱和食盐水 除去Cl2中混有的HCl气体 浓硫酸 除去Cl2中混有的水蒸气
(3)氢氧化钠溶液 吸收氯气,防止污染环境 Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O
(4)在D、E之间增加一个盛有无水氯化钙的干燥管
解析 用MnO2和浓盐酸制得的氯气中混有HCl和水蒸气,应先除去HCl气体,再除去水蒸气,然后用干燥、纯净的氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2,最后进行尾气处理。(1)A装置是制备氯气的发生装置,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)B中盛放的试剂是饱和食盐水,其作用是除去Cl2中混有的HCl气体;C中盛放的试剂是浓硫酸,其作用是除去Cl2中混有的水蒸气。(3)制备氯化铜后,由于氯气过量,会污染环境,所以E中盛放氢氧化钠溶液,目的是吸收氯气,防止污染,E中发生反应的化学方程式为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。(4)实验发现D中得到的无水CuCl2总是偏蓝色,说明E中水蒸气进入D中,改进方案是在D、E之间增加一个盛有无水氯化钙的干燥管。
7.答案 (1)2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+
(2)生成淡黄色沉淀 氧化
(3)装置D的试管中溶液褪色
(4)装置E中试管内品红溶液褪色后,取下该试管,加热,溶液又恢复红色
(5)①A→C→B→D Ca2++2ClO-+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO ②B中品红溶液不褪色,D中出现白色沉淀
解析 (1)装置B中为酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++5S+4H+。(2)二氧化硫通入硫化钠溶液中,有淡黄色的硫单质生成。(3)二氧化硫具有酸性氧化物的性质,能与氢氧化钠反应,使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色。(4)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,溶液又变为红色。(5)①二氧化硫具有还原性,不能与漂白粉溶液发生复分解反应,不能证明亚硫酸的酸性强于次氯酸;若要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,应将二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中制得二氧化碳气体(可证明H2SO3的酸性强于H2CO3),将所得气体通入酸性高锰酸钾溶液中,吸收多余的二氧化硫,然后通入品红溶液,若品红溶液不褪色,说明二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液完全吸收,剩余气体通入漂白粉溶液中生成白色沉淀,说明H2CO3的酸性强于HClO,从而证明H2SO3的酸性强于HClO,所以装置的连接顺序为纯净二氧化硫→A→C→B→D;二氧化碳与漂白粉溶液反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+H2O+CO2 CaCO3↓+2HClO。②若B中品红溶液不褪色,说明二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液完全吸收;剩余气体通入漂白粉溶液中生成白色沉淀,说明亚硫酸的酸性强于碳酸,碳酸的酸性强于次氯酸,从而证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
8.答案 (1)K3、K5 打开分液漏斗顶部的玻璃塞,同时打开K2 打开K4,通过导管向三颈烧瓶中通入O2 三颈烧瓶中气体红棕色加深
(2)浓硝酸易挥发,故传感器检测出的硝酸根离子可能是挥发出的硝酸溶于水电离产生的
(3)从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,说明其中含有HNO2
解析 (1)步骤①:打开K1、K3和K5,通入N2,将装置内的空气排尽,一段时间后关闭K1。步骤②:向锥形瓶中加入浓HNO3的操作方法是打开分液漏斗顶部的玻璃塞,同时打开K2。步骤③:证明三颈烧瓶中反应有NO生成的操作是打开K4,通过导管向三颈烧瓶中通入O2,由于NO与O2反应生成红棕色气体NO2,所以三颈烧瓶中气体红棕色加深。(2)浓硝酸具有挥发性,所以传感器检测出c(N)增大可能是挥发出的硝酸溶于水电离导致的。(3)HNO2中氮元素的化合价为+3,具有还原性,可以从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液,向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,说明其中含有HNO2。
9.答案 Ⅰ.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 向下排空气法 将湿润的红色石蕊试纸放在烧瓶口,若试纸变蓝色,则说明氨气已收集满
(2)abc
Ⅱ.(1)放热
(2)蒸馏水 吸收尾气
(3)NH4NO3
解析 Ⅰ.(1)用固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O;氨气的密度比空气小,所以在收集NH3时采用向下排空气法;氨气是碱性气体,所以在验证氨气是否集满时,可将湿润的红色石蕊试纸放在烧瓶口,若试纸变蓝色,则证明氨气已集满。(2)装置乙属于固液混合不加热型发生装置,制取氢气、二氧化碳、氯气(高锰酸钾与浓盐酸反应)也可采用此发生装置。
Ⅱ.(1)该小组要制备硝酸,原料是氨气和氧气,实验时先用酒精喷灯预热催化剂,当催化剂红热后移走酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700 ℃以上,说明该反应放热。(2)在硬质玻璃管中发生反应:4NH3+5O2 4NO+6H2O;在B中发生反应:4NO+3O2+2H2O 4HNO3,氢氧化钠溶液用于吸收尾气。(3)硝酸和氨气可反应生成硝酸铵,所以A中的白烟是NH4NO3。
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