Question

【题目】(1)某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程，NH3的转化过程如下图所示。

甲、乙两同学分别按下图所示装置进行实验。用于A、B装置中的可选药品：浓氨水、30％H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2

①装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为__________。装置E有多种作用，下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中，不正确的是_________（填下列序号字母）。

a．使氨气和氧气充分混合 b．控制通入氨气和氧气的体积比

c．平衡装置内的压强 d．锥形瓶内液体是饱和食盐水

②甲同学先点燃酒精灯，再打开K1、K2、K3、K4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程,并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后，H中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为_______，若制得的氨气仅按I→Ⅱ→III的顺序完全转化为硝酸，欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液（忽略Cu2+的水解），理论上所需氨气在标准状况下的体积为______L（假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置）；

③乙同学为模拟过程IV的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是_________（填下列序号字母）。

a．关闭K3并熄灭酒精灯 b．关闭K4并熄灭酒精灯 c．关闭K3、K4并熄灭酒精灯

④丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是__________。

(2)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

①如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是 _____（填写字母）。

②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有40%亚硫酸钠（质量分数），被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 _______ g（保留一位小数）。

③某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标，现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH，操作方法为_______________，测得样品pH约为3；为进一步探究由SO2所形成酸雨的性质，将一定量的SO2通入蒸馏水中，配成pH为3的溶液，然后将溶液分为A、B两份，将溶液B久置于空气中，与密闭保存的A相比，久置后的溶液B中水的电离程度将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】2H2O2=2H2O+O2↑ d 3Cu+ 8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O 2.24 a 缺少尾气处理装置 ae 33.1 取一条试纸放在干燥洁净的表面皿（或玻璃片）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品点在试纸中央，待变色后与对照标准比色卡读数 减小

【解析】

试题(1)①A、B是制备氨气和氧气的装置，C、D 是干燥装置，用碱石灰干燥氨气 、用浓硫酸干燥氧气，所以用A制备氧气、B制备氨气；装置E有多种作用，如使氨气和氧气充分混合，通过观察产生气泡的速率控制通入氨气和氧气的体积比，通过长颈漏斗平衡装置中的压强，氨气易溶于食盐水，锥形瓶中不能盛饱和食盐水；② 铜能与硝酸反应，H中的溶液变成蓝色，说明铜与硝酸反应生成硝酸铜；欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液，根据硫酸的物质的量可知消耗铜的物质的量，氮元素被铜还原为NO，根据电子守恒，可计算N元素的物质的量，根据元素守恒，可知氨气的物质的量；③ 使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，需通入氨气和硝酸反应；④ 缺少尾气处理装置；（2）① 用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置d;由于亚硫酸钠是细小颗粒，不可选用装置bc。②由硫元素守恒可得:Na2SO3~SO2，因此需纯净Na2SO3的质量为:m(Na2SO3)=126g·mol-1×3.36L/22.4 L·mol-1=18.9g;根据有40%亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，计算需要称取该亚硫酸钠的质量。③根据用PH试纸测PH的方法回答；久置后的溶液B中亚硫酸被氧化为硫酸。

解析：(1)根据以上分析，①装置A中用过氧化氢制取氧气，发生反应的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑；装置E有多种作用，如使氨气和氧气充分混合，通过观察产生气泡的速率控制通入氨气和氧气的体积比，通过长颈漏斗平衡装置中的压强，氨气易溶于食盐水，锥形瓶中不能盛饱和食盐水，故d错误；② 铜能与硝酸反应，H中的溶液变成蓝色，说明铜被硝酸氧化成铜离子，反应的离子方程式是3Cu+ 8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O；欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液， ,根据元素守恒，可知消耗铜的物质的量是0.15mol，硝酸被铜还原为，根据电子守恒， , N元素的物质的量是0.1mol ，根据元素守恒，氨气的物质的量是0.1mol，氨气在标准状况下的体积是；③ 使G处圆底烧瓶中产生大量白烟，需通入氨气和硝酸反应，所以需要的操作是关闭K3并熄灭酒精灯，选a；④ 该装置的缺陷是缺少尾气处理装置；（2）① 用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，由于反应不需要加热，排除装置d;由于亚硫酸钠是细小颗粒，不可选用装置bc，故选ae装置。②根据关系式Na2SO3~SO2，需纯净Na2SO3的质量为:m(Na2SO3)=126g·mol-1×3.36L/22.4 L·mol-1=18.9g;有40%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，氧化前亚硫酸钠的质量是18.9g÷60%=31.5g，被氧化的亚硫酸钠的质量31.5g×40%=12.6g，生成硫酸钠的质量是12.6g 14.2g，因此称取变质样品的质量应为:18.9g＋14.2g =33.1g。③用pH试纸测定雨水样品的pH，操作方法为：取一条试纸放在干燥洁净的表面皿（或玻璃片）上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取雨水样品点在试纸中央，待变色后与对照标准比色卡读数；久置后的溶液B中亚硫酸被氧化为硫酸，弱酸变为强酸，PH减小。