20.解析:(1)在本实验中.利用的是氨气的简易制法:将氨水逐滴加到NaOH固体或碱石灰上.放出大量的氨气,(2)中反应为氯气的实验室制法,(3)为了得到纯净.干燥的氯气.应该将气体先通入饱和食盐水.除去氯化氢杂质.后通过浓硫酸.除去水蒸气,(4)因为氨气和氯气的密度相差较大.这样处理可以使两者混合均匀. 答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2△====CaCl2+2NH3↑+2H2O e h k+s-5#u (2)MnO2+4HCl(浓)△====MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)g 除去氯气中的水蒸气 (4)让密度较小的氨气上浮.密度较大的氯气下沉.有利于它们充分混合发生反应 (5)c(Cl-)>c>c(H+)>c(OH-) (6)3Cl2+NH3=== NCl3+3HCl 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在实验室中,可利用碳酸氢钠、氯化钠、氯化铵等物质溶解度的差异,通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表示:

NH3+CO2+NaCl+H2O====NH4Cl+NaHCO3(晶体)

依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和:

(1)A装置中所发生反应的离子方程式为_____________,C装置中稀硫酸的作用为_________________________。

(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/l00g水)

参照表中数据,请分析B装置中使用冰水是因为__________________________________。

(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在_____________装置之间(填写字母)连接一个盛有____________的洗气装置,其作用是_________________________________________________________________.

(4)利用改进后的装置进行实验,在B中的试管中析出了晶体,经必要的操作后得到了一种纯净的晶体。现有下列试剂:盐酸、浓氨水、生石灰、蒸馏水,利用本题所提供的试剂(只限一种)及试管、酒精灯等主要仪器,通过简单实验判断该晶体是碳酸氢钠晶体,而不是碳酸氢铵或食盐晶体,简述操作方法、实验现象及结论:_________________________________________。

(5)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为_____________。

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索尔维制碱法距今已有140多年的历史,为当时世界各国所采用,后被中国的侯氏制碱法取代.索尔维法的生产流程如下所示:

索尔维法能实现连续生产,但食盐的利用率只有70%,且副产品CaCl2没有合适的用途,会污染环境.
1940年我国化学家侯德榜先生经过多次试验,弥补了索尔维法的技术缺陷,加以改进,食盐利用率高达96%,得到了纯碱和氯化铵两种产品,被称为“侯氏制碱法”.此方法的基本原理如下:
①向30~50℃的饱和食盐水中,先通入氨气至饱和,再通入CO2,从而得到碳酸氢钠沉淀.
②过滤,将滤渣加热而得产品.
③向滤液中加入细食盐末,调节温度为10~15℃,使NH4Cl沉淀,过滤,滤渣为NH4Cl产品,滤液为饱和食盐水.
请回答下列问题:
(1)写出向含氨气的饱和NaCl溶液中通入CO2 时发生反应的两个化学方程式:
CO2+NH3+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
CO2+NH3+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl

(2)不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3的原因是
H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应
H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应
;也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2,再通入NH3的方法制NaHC03 的原因是
CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出
CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出

(3)写出在索尔维法生产过程中,生成CaCl2 的化学反应方程式为
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

(4)在侯氏制碱法中,
二氧化碳和饱和食盐水
二氧化碳和饱和食盐水
(填物质名称)可以循环利用.
(5)侯氏制碱法与索尔维法相比,其优点是
使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用
使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用
(任写一条即可).

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 选做题

本题有A、B两题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,每题12分。请选择其中一题作答,若两题都作答,则以A题得分计入总分。

20A.过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

  (1)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为      

 

 

 

 

 

  (2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为:[Fe2(OH)n(SO43-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是     。(填序号)  

    A.PFS中铁显+3价          

    B.铁原子的价电子排布式是3d64s2

    C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

    D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难

元素

Mn

Fe

电离能

(kJ・mol1

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

 

 

 

 

 

  (3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合物为:

 

①该化合物中存在的化学键类型有                                    

②该化合物中一个Cr的配位数为      

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有              

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子,与H2O分子互为等电子体的微粒是    。(填一种即可)

⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

____  。(填元素符号)


20B.阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:

在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生聚合反应,生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:

 

①向150mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85℃~90℃条件下反应5~10 min,然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出。

②减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干。

③将粗产品置于100 mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3 min,直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤,用5~10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸,将烧杯置于冰水中冷却,即有晶体析出。抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品。

  (1)第①步中,要控制温度在85℃~90℃,应采用的加热方法是   ,用这种方法加热需要的玻璃仪器有    

  (2)在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是       

  (3)在第③步中,加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是    ,加入盐酸的作用是   

  (4)如何检验产品中是否混有水杨酸?      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 选做题

本题有A、B两题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容,每题12分。请选择其中一题作答,若两题都作答,则以A题得分计入总分。

20A.过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

   (1)应用于合成氨反应的催化剂(铁)的表面上存在氮原子,右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则图示铁颗粒表面上氮原子与铁原子的个数比为      

 

 

 

 

 

   (2)现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为:[Fe2(OH)n(SO43-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。下列说法中不正确的是     。(填序号)  

    A.PFS中铁显+3价          

    B.铁原子的价电子排布式是3d64s2

    C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

    D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难

元素

Mn

Fe

电离能

(kJ・mol1

I1

717

759

I2

1509

1561

I3

3248

2957

 

 

 

 

 

   (3)铬的配合物在药物应用、设计合成新磁材料领域和聚乙烯催化剂方面都有重要应用。现有铬(Ⅲ)与甲基丙烯酸根的配合物为:

 

①该化合物中存在的化学键类型有                                    

②该化合物中一个Cr的配位数为      

③甲基丙烯酸分子中C原子的杂化方式有              

④等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子,与H2O分子互为等电子体的微粒是    。(填一种即可)

⑤与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是

____   。(填元素符号)


20B.阿斯匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的:

在生成乙酰水杨酸的同时,水杨酸分子之间也能发生聚合反应,生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下:

 

①向150 mL干燥锥形瓶中加入2 g水杨酸、5 mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡,待其溶解后,控制温度在85℃~90℃条件下反应5~10 min,然后冷却,即有乙酰水杨酸晶体析出。

②减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次,继续抽滤,尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上,在空气中风干。

③将粗产品置于100 mL烧杯中,搅拌并缓慢加入25 mL饱和碳酸氢钠溶液,加完后继续搅拌2~3 min,直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤,用5~10 mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中,不断搅拌,慢慢加入15 mL 4mol / L盐酸,将烧杯置于冰水中冷却,即有晶体析出。抽滤,用冷水洗涤晶体1~2次,再抽干水分,即得产品。

   (1)第①步中,要控制温度在85℃~90℃,应采用的加热方法是    ,用这种方法加热需要的玻璃仪器有    

   (2)在第②步中,用冷水洗涤晶体,其目的是       

   (3)在第③步中,加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是     ,加入盐酸的作用是   

   (4)如何检验产品中是否混有水杨酸?      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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在动物饲料中添加三聚氰胺,将提高饲料中的氮含量,让人误以为该饲料的蛋白质比较丰富,其营养价值实际上却没有增加关于三聚氰胺的合成,目前较多采用尿素法,因为此法成本低。尿素以氨气为载体,硅胶为催化剂,在380-400℃温度下沸腾反应,先分解生成氰酸(HCNO),并进一步缩合生成三聚氰胺生成的三聚氰胺气体经冷却捕集后得粗品,然后经溶解,除去杂质,重结晶得成品。下图是简单流程图,已知a、b为气体,且a极易溶于水,回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为_____________________;
(2)物质b为_____________________,反应②的化学方程式为____________________________;
(3)相同状态下,产生的气体a和b的体积之比为________________________________;
(4)我国著名化学家候德榜先生发明的“侯氏制碱法”,因原料利用率高,并能进行连续生产,从而享誉中外。本实验具体操作过程中,应先通________________气体,再通_____________________气体;某同学进行了侯氏制碱的模拟实验,实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5 g,实验最后得到无水碳酸钠26.0g,则其产率为____________;该同学针对其实验结果,认真分析了造成损失的原因,发现其操作步骤并没有错误,则主要原因是___________________________________。

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同步练习册答案