實(shí)驗(yàn)室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮?dú)猓?br/>①加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl的混合物濃溶液制取N2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2;
③加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N2可供選擇的幾種實(shí)驗(yàn)裝置:

請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N2時(shí),應(yīng)選用上述裝置中的______(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N2,有同學(xué)建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是______.
(3)按途徑③制取N2時(shí),若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是______和______.(寫試劑名稱)
①甲同學(xué):為通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證C處有水產(chǎn)生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為______、______.(寫試劑名稱)
②乙同學(xué):實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質(zhì)疑此時(shí)紅色固體可能含Cu2O.通過查閱資料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依據(jù)信息,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明C處的紅色固體中是否含有Cu2O:______
③丙同學(xué):實(shí)驗(yàn)時(shí)充分加熱,至C裝置硬質(zhì)玻管質(zhì)量不再減輕為止.實(shí)驗(yàn)完畢后,若實(shí)驗(yàn)測得收集的N2體積為aL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)______(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃庵苯雍铣砂,氨?jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸.在以上各步反應(yīng)中,按要求完成化學(xué)反應(yīng)方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應(yīng)______、
②氮元素既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng):______.

解:(1)根據(jù)信息反應(yīng)物是亞硝酸鈉(NaNO2)和氯化銨的混合物濃溶液,NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,需圓底燒瓶作反應(yīng)容器,需加熱,E裝置適合,
故答案為:E;
(2)從題中信息可知,NH3和CuO生成Cu和N2 而空氣和Cu生成CuO,故Cu和CuO可以循環(huán)使用,方法一使用有毒的亞硝酸鈉,方法二和三避免使用有毒物質(zhì)而造成污染,因此聯(lián)合使用方法二和方法三的優(yōu)點(diǎn)有:銅和氧化銅可循環(huán)使用,節(jié)省試劑(或避免使用有毒物質(zhì)而造成污染),
故答案為:銅和氧化銅可循環(huán)使用,節(jié)省試劑(或避免使用有毒物質(zhì)而造成污染);
(3)加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉,制取N2時(shí),若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A為制取氨氣的裝置,該裝置的特點(diǎn)是固體和液體反應(yīng)不用加熱制取氣體,濃氨水逐滴加到生石灰中可以放出氨氣,在A裝置中所需要的試劑是濃氨水和生石灰,故答案為:濃氨水;生石灰;
①2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,為通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證C處有水產(chǎn)生,先須干燥氨氣,干燥氨氣用堿石灰,驗(yàn)證產(chǎn)物水用無水硫酸銅,
故答案為:堿石灰(或無水氯化鈣);無水硫酸銅;
②Cu2O+H2SO4(。=Cu+CuSO4+H2O紅色固體與酸反應(yīng),如果溶液變藍(lán)說明有氧化亞銅存在,
故答案為:取樣加入稀硫酸后溶液呈藍(lán)色,即證明含Cu2O;
③體積為aLN2中的氮原子來自于氨氣中的氮,氮原子的物質(zhì)的量為×2,硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg,為氧化銅中氧元素的物質(zhì)的量,水中氫原子個(gè)數(shù)是氧原子個(gè)數(shù)的兩倍,因此氫原子個(gè)數(shù)為×2,因此氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為
故答案為:;
(4)工業(yè)上用氫氣和氮?dú)夂铣砂睔釴2+3H22NH3,氮元素從氮?dú)庵械牧銉r(jià)變?yōu)楫a(chǎn)物中NH3的-3價(jià)被還原,氨氣催化氧化生成一氧化氮和水4NH3+5O24NO+6H2O該反應(yīng)中氮元素從NH3的-3價(jià)被氧化成NO中+2價(jià)的氮,2NO+O22NO2,該反應(yīng)中NO中+2價(jià)的氮被氧化成+4價(jià)氮的NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,該反應(yīng)中氮元素從+4變?yōu)?5價(jià)和+2價(jià)既被氧化又被還原,
故答案為:N2+3H22NH3;3NO2+H2O=2HNO3+NO.
分析:(1)根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置;
(2)根據(jù)綠色化學(xué)的定義結(jié)合反應(yīng)的原理分析優(yōu)點(diǎn);
(3)濃氨水逐滴加到生石灰中可以放出氨氣;
①根據(jù)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O的反應(yīng)物和生成物性質(zhì)解答;
②根據(jù)Cu2O+H2SO4(稀)=Cu+CuSO4+H2O進(jìn)行解答;
③根據(jù)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,體積為aLN2中的氮原子來自于氨氣中的氮,硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg,為氧化銅中氧元素的質(zhì)量,據(jù)此解答;
(4)根據(jù)N2+3H22NH3,4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO解答;
點(diǎn)評:本題是一道關(guān)于三條途徑按不同要求制取氮?dú)獾木C合性實(shí)驗(yàn)題,從題干信息中找突破口,根據(jù)信息將學(xué)過的知識進(jìn)行遷移是解答本題的關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

實(shí)驗(yàn)室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮?dú)猓?BR>①加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl的混合物濃溶液制取N2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2
③加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N2可供選擇的幾種實(shí)驗(yàn)裝置:

請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N2時(shí),應(yīng)選用上述裝置中的
F
F
(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N2,有同學(xué)建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是
銅和氧化銅可循環(huán)使用,節(jié)省試劑(或避免使用有毒物質(zhì)而造成污染)
銅和氧化銅可循環(huán)使用,節(jié)省試劑(或避免使用有毒物質(zhì)而造成污染)

(3)按途徑③制取N2時(shí),若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是
濃氨水
濃氨水
生石灰
生石灰
.(寫試劑名稱)
①甲同學(xué):為通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證C處有水產(chǎn)生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為
堿石灰(或無水氯化鈣)
堿石灰(或無水氯化鈣)
、
無水硫酸銅
無水硫酸銅
.(寫試劑名稱)
②乙同學(xué):實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質(zhì)疑此時(shí)紅色固體可能含Cu2O.通過查閱資料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依據(jù)信息,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明C處的紅色固體中是否含有Cu2O:
取樣加入稀硫酸后溶液呈藍(lán)色,即證明含Cu2O
取樣加入稀硫酸后溶液呈藍(lán)色,即證明含Cu2O

③丙同學(xué):實(shí)驗(yàn)時(shí)充分加熱,至C裝置硬質(zhì)玻管質(zhì)量不再減輕為止.實(shí)驗(yàn)完畢后,若實(shí)驗(yàn)測得收集的N2體積為aL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)
16a
22.4b
16a
22.4b
(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃庵苯雍铣砂,氨?jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸.在以上各步反應(yīng)中,按要求完成化學(xué)反應(yīng)方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應(yīng)
N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3
N2+3H2
高溫高壓
催化劑
2NH3
、
②氮元素既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng):
3NO2+H2O=2HNO3+NO
3NO2+H2O=2HNO3+NO

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科目:高中化學(xué) 來源:高三化學(xué)練習(xí) 題型:058

實(shí)驗(yàn)室可以通過以下三條途徑和要求制取N2

Ⅰ、加熱條件下用NH3還原CuO得純凈N2和活性Cu粉

Ⅱ、將空氣通過活性Cu粉得到較為純凈的N2

Ⅲ、加熱NaNO2(有毒、致癌)和NH4Cl的濃溶液制N2

上面給出了按上述途徑制氮?dú)饪晒┻x擇的幾種儀器,其它必要儀器如:鐵架臺、酒精燈等未畫出

(1)按途徑Ⅰ制N2時(shí)需要的氨氣用濃氨水與生石灰作原料制取,最好采用上述儀器中的________(填儀器代碼)作氨氣發(fā)生裝置,該發(fā)生裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________和________.

要制取并收集純凈的N2(允許含少量水蒸氣),還使用到上述儀器中(按氣流從左到右的順序用a、b、c、d…等列出)________接________,________接________,________接________.

(2)按途徑Ⅱ制取純凈的N2(允許含少量水蒸氣),對原料氣空氣中的CO2要予先除去,寫出除去CO2所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為________.

(3)上述制取N2的三條途徑,Ⅰ、Ⅲ兩條途徑常便用而越來越受到人們的關(guān)注,方法Ⅰ與Ⅲ相比其優(yōu)越性在于________________________________________.

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

實(shí)驗(yàn)室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮?dú)猓?br>①加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl的混合物濃溶液制取N2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2;
③加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N2可供選擇的幾種實(shí)驗(yàn)裝置:

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請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N2時(shí),應(yīng)選用上述裝置中的______(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N2,有同學(xué)建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是______.
(3)按途徑③制取N2時(shí),若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是______和______.(寫試劑名稱)
①甲同學(xué):為通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證C處有水產(chǎn)生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為______、______.(寫試劑名稱)
②乙同學(xué):實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質(zhì)疑此時(shí)紅色固體可能含Cu2O.通過查閱資料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依據(jù)信息,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明C處的紅色固體中是否含有Cu2O:______
③丙同學(xué):實(shí)驗(yàn)時(shí)充分加熱,至C裝置硬質(zhì)玻管質(zhì)量不再減輕為止.實(shí)驗(yàn)完畢后,若實(shí)驗(yàn)測得收集的N2體積為aL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)______(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃庵苯雍铣砂,氨?jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸.在以上各步反應(yīng)中,按要求完成化學(xué)反應(yīng)方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應(yīng)______、
②氮元素既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng):______.

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年湖南省邵陽市邵陽縣石齊學(xué)校高二(下)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

實(shí)驗(yàn)室可以通過以下三條途徑按不同要求制取氮?dú)猓?br />①加熱NaNO2(一種致癌物質(zhì),有毒)與NH4Cl的混合物濃溶液制取N2;
②將空氣通過灼熱的活性銅粉制得較純凈的N2
③加熱條件下用NH3還原CuO得純凈的N2和活性銅粉.
如圖所示,給出了按上述途徑制取N2可供選擇的幾種實(shí)驗(yàn)裝置:

請回答下列問題:
(1)按途徑①制取N2時(shí),應(yīng)選用上述裝置中的______(填裝置代碼)做發(fā)生裝置.
(2)若只需較純凈的N2,有同學(xué)建議把②和③兩條途徑協(xié)同使用,這樣做的好處是______.
(3)按途徑③制取N2時(shí),若氣流從左到右的順序所需的上述裝置是:A→C→B→D.在A裝置中所需要的試劑是______和______.(寫試劑名稱)
①甲同學(xué):為通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證C處有水產(chǎn)生,必須在C裝置前后都連接E裝置,其中填充的固體藥品按前后順序分別為______、______.(寫試劑名稱)
②乙同學(xué):實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)現(xiàn)黑色固體完全變紅,質(zhì)疑此時(shí)紅色固體可能含Cu2O.通過查閱資料知:Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O.依據(jù)信息,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明C處的紅色固體中是否含有Cu2O:______
③丙同學(xué):實(shí)驗(yàn)時(shí)充分加熱,至C裝置硬質(zhì)玻管質(zhì)量不再減輕為止.實(shí)驗(yàn)完畢后,若實(shí)驗(yàn)測得收集的N2體積為aL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),硬質(zhì)玻管質(zhì)量減輕了bg.則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為(用含a、b的字母的代數(shù)式表示)______(此空記3分).
(4)目前工業(yè)上用氮?dú)夂蜌錃庵苯雍铣砂,氨?jīng)一系列反應(yīng)可制得硝酸.在以上各步反應(yīng)中,按要求完成化學(xué)反應(yīng)方程式:
①氮元素只發(fā)生還原反應(yīng)______

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