鞏固練習(xí) 制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評價(jià)（提高）

1、.【穩(wěn)固練習(xí)】1I.實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，以下方法中適宜選用的是 。固態(tài)氯化銨加熱分解 固體氫氧化鈉中滴加濃氨水氯化銨溶液與氫氧化鈉溶液共熱 固態(tài)氯化銨與氫氧化鈣混合加熱II. 為了在實(shí)驗(yàn)室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設(shè)計(jì)了如下裝置圖中夾持裝置均已略去。實(shí)驗(yàn)操作 檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性后，關(guān)閉彈簧夾a、b、c、d、e。在A中參加鋅粒，向長頸漏斗注入一定量稀硫酸。翻開彈簧夾c、d、e，那么A中有氫氣發(fā)生。在F出口處搜集氫氣并檢驗(yàn)其純度。 關(guān)閉彈簧夾c，取下截去底部的細(xì)口瓶C，翻開彈簧夾a，將氫氣經(jīng)導(dǎo)管B驗(yàn)純后點(diǎn)燃，然后立即罩上無內(nèi)幕口瓶C如下圖塞緊瓶塞。氫氣繼續(xù)在瓶內(nèi)燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。 用酒精燈

2、加熱反響管E，繼續(xù)通氫氣，待無內(nèi)幕口瓶C內(nèi)水位低于外液面時(shí)，翻開彈簧夾b，無內(nèi)幕口瓶C內(nèi)氣體經(jīng)D進(jìn)入反響管E，片刻后F中的溶液變紅。答復(fù)以下問題：1檢驗(yàn)氫氣純度的目的是 。2 在步驟中，先加熱鐵觸媒的原因是 。反響管E中發(fā)生反響的化學(xué)方程式是 。3 假設(shè)出現(xiàn)C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變現(xiàn)象時(shí)，A裝置內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是 。C瓶內(nèi)氣體的成份是 。C瓶內(nèi)水位下降越多再翻開彈簧夾b進(jìn)展反響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越明顯的原因是 。2.工業(yè)上以氨氣為原料制備硝酸的過程如下：O2NH3NO吸收塔HNO3O2O2H2O某課外小組模擬上述部分過程設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置制備硝酸所有橡膠制品均已被保護(hù)。Na2CO3溶液冷水a(chǎn)氣體1工業(yè)上

3、用氨氣制取NO的化學(xué)方程式是 。2連接好該裝置后，首先進(jìn)展的操作是 。3通入a氣體的目的是 。4盛有Na2CO3溶液的燒杯為尾氣處理裝置，該裝置中反響的化學(xué)反響方程式是 2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + + 5：溫度低于21.15時(shí)，NO2幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹2O4。工業(yè)上可用N2O4與水反響來進(jìn)步硝酸產(chǎn)率。N2O4與a氣體在冷水中生成硝酸的化學(xué)方程式是 。6一定條件下，某密閉容器中N2O4和NO2的混合氣體到達(dá)平衡時(shí)，cNO2=0.50mol/L、cN2O4=0.125 mol/L。那么2NO2g N2O4g的平衡常數(shù)K= 。假設(shè)NO2起始濃度為2 mol/L ，一樣條件下，NO2

4、的最大轉(zhuǎn)化率為 。3制取氨氣并完成噴泉實(shí)驗(yàn)圖中夾持裝置均已略去。1寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣前化學(xué)方程式： 。2搜集氨氣應(yīng)使用 法，要得到枯燥的氨氣可選用 做枯燥劑。3用圖1裝置進(jìn)展噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿枯燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是 。該實(shí)驗(yàn)的原理是 。4假如只提供如圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法 。4.氫化鈣固體是登山運(yùn)發(fā)動(dòng)常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。請答復(fù)以下問題：1請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開填儀器接口的字母編號。2根據(jù)完好的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；翻開分液漏斗活塞；_請按正確的順序填入以下步驟的標(biāo)號。A加熱反響一段時(shí)

5、間B搜集氣體并檢驗(yàn)其純度C關(guān)閉分液漏斗活塞D停頓加熱，充分冷卻3實(shí)驗(yàn)完畢后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心參加水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中參加酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。寫出CaH2與水反響的化學(xué)方程式_；該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)確，原因是_。4請你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象_。5登山運(yùn)發(fā)動(dòng)常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是_。5.某試驗(yàn)小組利用如下裝置部分固定裝置略制備氧化鈣Ca3N2，并探究其實(shí)驗(yàn)式。1按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置。檢查裝置的氣密性，方法是 。2反響過程中末端導(dǎo)管必須插入試管A的水中，目的是 。3制備氮化鈣的操作步

6、驟是：翻開活塞K并通入N2；點(diǎn)燃酒精燈，進(jìn)展反響；反響完畢后， ；撤除裝置，取出產(chǎn)物。4數(shù)據(jù)記錄如下：空瓷舟質(zhì)量m0/g瓷舟與鈣的質(zhì)量m1/g瓷舟與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g14.8015.0815.15計(jì)算得到實(shí)驗(yàn)式CaxN2,其中x= 。假設(shè)通入的N2中混有少量O2，請比較x與3的大小，并給出判斷根據(jù)： 。6氫化鈣CaH2固體是登山運(yùn)發(fā)動(dòng)常用的能源提供劑。氫化鈣要密封保存，一旦接觸到水就發(fā)生反響生成氫氧化鈣和氫氣。氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱制取，以下圖是模擬制取裝置。1與氫氣相比，氫化鈣作為能源提供劑的優(yōu)點(diǎn)是 。2裝置B的作用是 ；裝置D的作用是 ；反響開場前，先通入一段時(shí)間氫氣的目的是 。3為

7、了確認(rèn)進(jìn)入裝置C的氫氣已經(jīng)枯燥，應(yīng)在B、C之間再連接一裝置，該裝置中參加的試劑是 。4利用上圖裝置進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，步驟如下：檢查裝置氣密性后裝入藥品；翻開分液漏斗活塞，請按正確的操作順序填入序號。加熱反響一段時(shí)間 搜集氣體并檢驗(yàn)其純度 關(guān)閉分液漏斗活塞 停頓加熱，充分冷卻5上述實(shí)驗(yàn)中假設(shè)鈣充分反響，為測定所得氫化鈣的純度，可稱取44 mg 氫化鈣樣品與足量水反響，反響完全后充分冷卻，最終生成氣體體積約44.8mL標(biāo)準(zhǔn)狀況,試通過計(jì)算求樣品中氫化鈣的純度 。假設(shè)鈣沒有充分反響，對氫化鈣純度的測定 填“有或“無影響。7.實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反響制備MgAl2O4二主要流程

8、如下：沉淀反應(yīng)器過濾洗滌沉淀干燥高溫焙燒MgAl2O4氨水(B)MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)1為使Mg2、Al3同時(shí)生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反響器中參加 填“A或“B，再滴加另一反響物。2如右圖所示，過濾操作中的一處錯(cuò)誤是 。3判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是 。高溫焙燒時(shí)，用于盛放固體的儀器名稱是 。4無水AlCl3183升華遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用以下裝置制備。ABCDE(收集瓶)FG濃鹽酸MnO2Al粉NaOH溶液裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是 。F中試劑的作用是 。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為 _ 。8.某研究性學(xué)習(xí)

9、小組的同學(xué)為在實(shí)驗(yàn)室再現(xiàn)二氧化硫催化氧化的過程，并制取少量三氧化硫晶體，設(shè)計(jì)了如下圖的裝置。三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量熱，容易形成酸霧。試答復(fù)：16.4 g 二氧化硫被氧氣氧化成氣態(tài)三氧化硫，放出9.83 kJ熱量。反響的熱化學(xué)方程式為_；2A裝置可用來觀察二氧化硫和氧氣的進(jìn)氣量。實(shí)驗(yàn)時(shí)使A中氧氣導(dǎo)管冒出的氣泡與二氧化硫?qū)Ч苊俺龅臍馀菟俾氏嘟淠康氖莀，A中的藥品是_；3檢查完裝置的氣密性且參加藥品后，開場進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。此時(shí)首先應(yīng)該進(jìn)展的操作是_。4在實(shí)驗(yàn)過程中不能持續(xù)加熱的理由是_；5C裝置用來搜集三氧化硫，其中冰鹽水的作用是_；假設(shè)用a g銅跟足量濃硫酸反響制二氧化硫，實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)得到b

10、g 三氧化硫，該實(shí)驗(yàn)中二氧化硫的轉(zhuǎn)化率不小于_； 6為了減輕實(shí)驗(yàn)對環(huán)境的污染，請你設(shè)計(jì)尾氣處理裝置，用簡要文字答復(fù)：_?！敬鸢概c解析】1. I. II. 1排除空氣，保證平安 2 鐵觸媒在較高溫度時(shí)活性增大，加快氨合成的反響速率；3 鋅粒與酸脫離；N2、H2，盡量增大氫氣的濃度以進(jìn)步氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率【解析】I. 氨的用處比較廣泛，如制化肥、硝酸、銨鹽、純堿以及在有機(jī)合成工業(yè)中制合成纖維、塑料、染料、尿素等。其中制化肥、硝酸是較重要的兩種用處。II. 實(shí)驗(yàn)室制備氨氣可選用。對于，向固體NaOH中滴加濃氨水，NaOH溶于水會(huì)放出大量的熱，使?jié)獍彼纸獬霭睔狻II.結(jié)合所給裝置，操作的目的在于排除B、

11、C裝置外的其余裝置內(nèi)的空氣?？赏ㄟ^檢驗(yàn)H2純度的方法來證明空氣是否被排凈，以保證實(shí)驗(yàn)的平安。操作的目的在于讓無內(nèi)幕口瓶C內(nèi)空氣中的O2與H2反響掉，從而提供N2。 對于操作，先加熱反響管E中鐵觸媒的原因是鐵觸媒在較高溫度時(shí)活性增大，以便加快氨合成的反響速率。當(dāng)C瓶內(nèi)水位下降到液面保持不變時(shí)，A裝置可看到的現(xiàn)象是鋅粒與稀硫酸脫離，不再產(chǎn)生氫氣，防止了實(shí)驗(yàn)裝置中壓強(qiáng)過大。此時(shí)翻開彈簧夾b，鋅粒與稀硫酸接觸，產(chǎn)生氫氣。這樣一方面能使無內(nèi)幕口瓶C內(nèi)的N2、H2經(jīng)D枯燥后進(jìn)入反響管E內(nèi)發(fā)生反響，另一方面盡量增大氫氣的濃度以進(jìn)步氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率。2.14 NH3 +5 O2 4NO + 6H2O2檢驗(yàn)裝置的氣

12、密性3進(jìn)步NO2的轉(zhuǎn)化率 或 2 NO + O2 = 2 NO24NaNO3 CO252N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO361/2 50%3. 12NH4ClCaOH22NH3CaCl22H2O2向下排空氣 堿石灰3翻開止水夾，擠出膠頭滴管中的水。 氫氣極易溶解于水，致使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小。4翻開夾子，用手或熱毛巾等將燒瓶捂熱，氫氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉。利用氣壓原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上就是通過改變被密閉的氣體的壓強(qiáng)，使裝置中的液體發(fā)生挪動(dòng)，到達(dá)液體和液體、氣體和液體等接觸，從而發(fā)生化學(xué)反響或氣體溶解，到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康??！窘馕觥繃娙獙?shí)驗(yàn)是一類很具有創(chuàng)新

13、性的實(shí)驗(yàn)，開放程度高，考察面較為廣泛，氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)是其中最重要的實(shí)驗(yàn)之一，而設(shè)計(jì)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)是建立在氨氣的水溶性和堿性的根底之上的。1實(shí)驗(yàn)室常用NH4CI與CaOH2混合加熱來制NH3。2由于NH3易溶于水，又密度比空氣小，只能用瓶口向下排空氣法搜集；枯燥NH3可選用堿石灰。3用擠入法，利用NH3極易溶于水的性質(zhì)，使較多量NH3溶于少量水中，氣體量急劇減少，體積不變，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)必減小。故翻開止水夾后，燒杯中水面上的大氣壓強(qiáng)將水壓入燒瓶，形成噴泉。4要形成噴泉，必須解決兩個(gè)問題，一是NH3必須與水接觸，二是造成足夠的壓強(qiáng)差。此題利用氣體熱脹冷縮原理，翻開止水夾，用手或熱毛巾等捂住燒瓶，NH3

14、受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管中的空氣和水，NH3與水接觸溶解，即發(fā)生噴泉。4.1ie，fd，cj，k或k，ja2BADC3CaH22H2O=CaOH22H2金屬鈣與水反響也有類似現(xiàn)象4取適量氫化鈣，在加熱條件下與枯燥氧氣反響，將反響氣相關(guān)產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的枯燥管，觀察到固體由白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到固體由白色變?yōu)樗{(lán)色5氫化鈣是固體，便于攜帶【解析】從題給裝置圖分析制備氫化鈣的原料是氫氣和金屬鈣，制備出的氫氣需要先凈化HCl氣體用NaOH溶液吸收，再枯燥選擇濃硫酸，盛有CaCl2的枯燥管連接在裝有鈣的大試管上，防止外界的水蒸氣干擾實(shí)驗(yàn)。1按氣流方向連接順序?yàn)閕e，fd，cj，ka。

15、2氫氣易燃燒，反響開場后應(yīng)先檢驗(yàn)其純度，再加熱鈣進(jìn)展反響。反響完畢時(shí)應(yīng)先停頓加熱，此時(shí)要保證繼續(xù)通氫氣，防止倒吸入空氣，影響氫化鈣的純度，充分冷卻后再關(guān)閉活塞停頓通氫氣。所以順序?yàn)锽ADC。3氫化鈣中氫元素為1價(jià)，發(fā)生氧化復(fù)原反響：CaH22H2O=CaOH22H2?；顫娊饘貱a與水反響也生成氫氣和氫氧化鈣，產(chǎn)生類似現(xiàn)象。4兩者的不同之處在于氫化鈣中含有氫元素，區(qū)分它們需在枯燥環(huán)境中，取適量氫化鈣與氧氣在加熱條件下反響，將生成的氣體通入盛有無水硫酸銅的枯燥管中，觀察到固體由白色變?yōu)樗{(lán)色；取適量的鈣做類似實(shí)驗(yàn)，無明顯現(xiàn)象。5氫化鈣為固體，攜帶方便。5.1關(guān)閉活塞K，將末端導(dǎo)管插入試管A的水中，用

16、酒精燈微熱硬質(zhì)試管，假設(shè)末端導(dǎo)管有連續(xù)均勻的氣泡冒出，撤去酒精燈冷卻一段時(shí)間，在導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱，并且一段時(shí)間不回落，那么證明裝置的氣密性良好。2反響過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中，目的是：防止空氣中的氧氣通過末端導(dǎo)管進(jìn)入實(shí)驗(yàn)裝置，氧化單質(zhì)鈣，生成氧化鈣，引入雜質(zhì)。3反響完畢后，先將末端導(dǎo)管從試管A中拔出，再熄滅酒精燈。4x=2.8；因?yàn)殁}的總量不變，假設(shè)通入的N2中混有少量O2，所得產(chǎn)物中會(huì)混有氧化鈣，因?yàn)榈南鄬υ淤|(zhì)量小于樣的相對原子質(zhì)量，結(jié)果m2偏大，nN會(huì)偏大，所以x值會(huì)減小?！窘馕觥?檢查裝置氣密性首先要關(guān)閉活塞K，并將末端導(dǎo)管插入試管A的水中形成密閉系統(tǒng)，而是要通過升溫

17、形成壓強(qiáng)差。2由題給4的可知，假設(shè)N2中混有O2會(huì)使產(chǎn)物不純，因此要隔絕氧氣對反響的影響，末端導(dǎo)管必須插入試管A的水中可防止氧氣進(jìn)入。3此處要聯(lián)想初中氧氣制備作答，因?yàn)闇囟冉档蜁?huì)導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象，所以要首先撤出導(dǎo)管，在熄滅酒精燈。4由題給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：mCa =m1m0=15.0814.80=0.28g 那么nCa =0.28g/40gmoL-1=0.007molmCaxN2=15.1514.80=0.35g那么mN=0.35g0.28g=0.07gnN=0.07g/14gmol-1=0.005mol因?yàn)閚Ca ：nN=7：5，所以x=27/5=2.8因?yàn)殁}的總量不變，假設(shè)通入的N2

18、中混有少量O2，所得產(chǎn)物中會(huì)混有氧化鈣，因?yàn)榈南鄬υ淤|(zhì)量小于樣的相對原子質(zhì)量，結(jié)果m2偏大，nN會(huì)偏大，所以x值會(huì)減小。61氫化鈣是固體，攜帶方便2除去氫氣中的水蒸氣防止空氣中進(jìn)入C裝置排除裝置中的空氣 3無水硫酸銅4595.5 有7.1B 2漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁 3 AgNO3溶液或硝酸酸化的AgNO3溶液；坩堝4除去HCl；吸收水蒸氣；堿石灰或NaOH與CaO混合物【解析】1 Mg2、Al3同時(shí)生成沉淀，那么先參加氨水。2過濾時(shí)漏斗末端沒有緊靠燒杯內(nèi)壁。3檢驗(yàn)沉淀是否洗凈可向洗滌液參加氨水，觀察是否有沉淀產(chǎn)生。高溫焙燒在坩堝中進(jìn)展。4裝置B中飽和NaCl溶液用于除去氯氣中HCl，F(xiàn)