N2在諸多領(lǐng)域用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實(shí)驗(yàn)室制備較為純凈N2的方法，進(jìn)行了認(rèn)真的準(zhǔn)備。請(qǐng)你參與交流與討論。

[查閱資料]N2的制法有下列三種方案：

方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。

方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時(shí)獲得活性銅粉。

方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^(guò)灼熱的銅粉獲得較純的N2。

[實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備]以實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)儀器(藥品)等設(shè)計(jì)的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫出)。

[分析交流]

(1)若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_____________________________。

(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是______________(填字母)。獲得N2的反應(yīng)原理是________________________________________________________________________(寫反應(yīng)方程式)。

(3)若以排水法收集N2，其中會(huì)混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是________________________________________________________________________。

你提出的收集方法是________________________________________________________________________。

(4)上述三個(gè)方案中，制得的N2純度最差的是________。在N2純度要求不甚嚴(yán)格的情況下，有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用，你認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。


答案　(1)A

(2)E→D→B→C　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O

(3)N2的相對(duì)分子質(zhì)量28與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量相近(用氣體密度大小比較回答問(wèn)題也可)　用氣囊收集(其他合理答案也可)

(4)方案3　CuO和Cu可循環(huán)利用，節(jié)省藥品

解析　(1)采用反應(yīng)器的特點(diǎn)與反應(yīng)物的狀態(tài)以及反應(yīng)條件有關(guān)，方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì)，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應(yīng)，反應(yīng)器應(yīng)選擇B，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時(shí)有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來(lái)干燥，反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣與沒(méi)有參與反應(yīng)的氨氣與氮?dú)庖煌瑢?dǎo)出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內(nèi)部空氣的裝置來(lái)收集氮?dú)狻?4)方案3利用了除去空氣中的氧氣即得氮?dú)獾脑�，空氣中除了氧氣和氮�(dú)馔膺�有二氧化碳和稀有氣體，因此不純凈。


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


柑橘中檸檬烯的結(jié)構(gòu)可表示為，下列關(guān)于這種物質(zhì)的說(shuō)法中正確的是(　　)

A．與苯的結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)也相似

B．可使溴的四氯化碳溶液褪色

C．易發(fā)生取代反應(yīng)，難發(fā)生加成反應(yīng)

D．該物質(zhì)極易溶于水

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


CuSO4溶液與K2C2O4溶液混合生成一種藍(lán)色鉀鹽水合物KxCuy(C2O4)z·nH2O。通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)確定該晶體的組成。(已知：MnO在酸性條件下，加熱能分解為O2，同時(shí)生成Mn2＋。)

步驟a：稱取0.672 0 g樣品，放入錐形瓶，加入適量2 mol·L－1稀硫酸，微熱使樣品溶解。再加入30 mL水加熱，用0.200 0 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗8.00 mL KMnO4溶液。有關(guān)反應(yīng)：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑。

步驟b：接著將溶液充分加熱。冷卻后，調(diào)節(jié)pH并加入過(guò)量的KI固體，溶液變?yōu)樽厣a(chǎn)生白色沉淀CuI。用0.250 0 mol·L－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗8.00 mL Na2S2O3溶液。滴定時(shí)反應(yīng)為I2＋2S2O===2I－＋S4O。

(1)步驟b中生成白色沉淀的離子方程式：________________________________________________________________________。

(2)步驟b中“將溶液充分加熱”的目的是________________________________________________________________________。

(3)請(qǐng)完成下列確定樣品組成的計(jì)算過(guò)程。

①計(jì)算樣品中n(C2O)(寫出計(jì)算過(guò)程)

________________________________________________________________________。

②計(jì)算樣品中n(Cu2＋)(寫出計(jì)算過(guò)程)

________________________________________________________________________。

③根據(jù)________原理可求出n(K＋)，再依據(jù)________原理求得n(H2O)。

④該樣品晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


氫化亞銅(CuH)是一種不穩(wěn)定物質(zhì)，能在氯氣中燃燒，也能與酸反應(yīng)。用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在40～50 ℃時(shí)反應(yīng)可產(chǎn)生它。下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(　　)

A．“某物質(zhì)”具有還原性

B．CuH與鹽酸反應(yīng)，可能產(chǎn)生H2

C．CuH與足量的稀硝酸反應(yīng)：CuH＋3H＋＋NO===Cu2＋＋NO↑＋2H2O

D．CuH在氯氣中燃燒：CuH＋Cl2CuCl＋HCl

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl－，則S2O將轉(zhuǎn)化為(　　)

A．S2－  B．S  C．SO  D．SO

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋、Cl－四種離子，現(xiàn)設(shè)計(jì)下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。

(1)沉淀1中含有的金屬單質(zhì)是__________。

(2)氧化時(shí)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

________________________________________________________________________。

(3)下列物質(zhì)中，可以作為試劑X的是__________(填字母)。

A．BaCl2  B．BaCO3

C．NaOH  D．Ba(OH)2

(4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是__________。

(5)制備氯化鐵晶體過(guò)程中需保持鹽酸過(guò)量，其目的是__________。

(6)由過(guò)濾2得到的濾液制備BaCl2的實(shí)驗(yàn)操作依次為_(kāi)_________、冷卻結(jié)晶、__________、洗滌、干燥。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


過(guò)氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應(yīng)急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過(guò)氧化鈣的主要流程如下：

CaCl2固體　30%的H2O2

　　　　　

                      

　　　 　　　　　　　　　　　　　　

　　　             NH3 副產(chǎn)品　　　 　　　　　         　產(chǎn)品

已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水，加熱至350 ℃左右開(kāi)始分解放出氧氣。

(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)檢驗(yàn)“水洗”是否合格的方法是________。

(3)沉淀時(shí)常用冰水控制溫度在0 ℃左右，其可能原因是(寫出兩種)：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

(4)測(cè)定產(chǎn)品中CaO2含量的實(shí)驗(yàn)步驟：

第一步：準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過(guò)量的b g KI晶體，再滴入少量2 mol·L－1的H2SO4溶液，充分反應(yīng)。

第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。

第三步：逐滴加入濃度為c mol·L－1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。

(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)

①CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________(用字母表示)；

②某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測(cè)得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能________(填“不受影響”、“偏低”或“偏高”)，原因是________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


碳、硫的含量影響鋼鐵性能，碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體，再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。

(1)采用裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。

①氣體a的成分是________________。

②若鋼樣中硫以FeS形式存在，A中反應(yīng)：3FeS＋5O2

1________＋3________。

(2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如右圖)，采用滴定法測(cè)定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克，則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：________。

(3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖)，采用重量法測(cè)定碳的含量。

①氣體a通過(guò)B和C的目的是__________________________________________。

②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是________________________________

________________________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：


PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________；PbO2也可以通過(guò)石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________，陰極上觀察到的現(xiàn)象是________________；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________，這樣做的主要缺點(diǎn)是________________________。

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同步練習(xí)冊(cè)答案