2021届高考化学二轮突破：制含氮气体型综合实验【解析版】.pdf

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1、制含氮气体型综合实验1.(2 0 2 0 湖南株洲一模)氮化铝(C r N)是一种良好的耐磨材料，实验室可用无水氯化铝(C r C l3)与氨气在高温下反应制备,反应原理为C r C k+N H 生 C r N+3 H C l。回答下列问题：(1)制备无水氯化铝。氯化铝有很强的吸水性，通常以氯化铝晶体(C r C l3-6 H20)的形式存在。直接加热脱水往往得到CR0 3,有关反应的化学方程式为 o以氯化铝晶体制备无水氯化倍的方法是(2)制备氮化倍。某实验小组设计制备氮化铭的装置如下图所示(夹持与加热装置省略)：装 置 A 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为实验开始时，要先打开装

2、置A中活塞，后加热装置C,目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 装 置 B中 盛 放 的 试 剂 是,装 置 D的作用是 有 同 学 认 为 该 装 置 有 一 个 缺 陷，该 缺 陷 是(3)氮化铝的纯度测定。制得的CrN中含有行川杂质，取样品14.3 8 g在空气中充分加热，得固体残渣(CnO3)的质量为16.7 2 g,则样品中CrN与C rA的 物 质 的 量 之 比 为。(4)工 业 上 也 可 用 与 限在高温下反应制备CrN。相关反应 的 化 学 方 程 式 为_,提 出 一 条 能 降 低 粗 产 品 中 氧 含 量 的 措 施：【解析】(1)氯化倍晶体(C rC

3、k6H20)加热后会发生水解，直接加热脱水得到Cr203,反应的化学方程式为2CrCl3-6H20=Cr203+9H20+6HCl t；若以氯化倍晶体制备无水氯化络，则要抑制其水解，要在HC1的气氛中加热。(2)由制取氮化钙反应可知，装置中不能有空气，否则会影响实验，所以实验开始时，要先打开装置A中活塞，后加热装置C,目的是用生成的氨气排除装置内的空气；制备时装置中不能有水，所以装置B中盛放的试剂是碱石灰，用来干燥氨气；装置D则是为了防止空气中的水分进入装置C。(3)设样品中CrN与C rA的物质的量分别为x、y,则由题给条件有：66g 11101一 以 A+118g mol_TXy=14.3

4、 8 g,2y=16.72g x 2；联立方程，解得 x=0.2 m o L y=0.O l m o L152g/mol则样品中C r N 与 C r A 的物质的量之比为0.2 m o l ：0.0 1 m o l =2 0 ：lo(4)根据题给信息中的反应C r C h+N H 豆 C r N+3 H C L 类比此反应,若用C n 0 3 与 N H 3 在高温下反应制备C r N 则生成氮化铝和水,化学方程式为C r203+2 N H 2 C r N+3 H20；若要降低粗产品中氧含量则要C e O s 尽可能发生反应转化为氮化铝，可以采取增大N H3的流量(浓度)的方法。【答案】(1

5、)2 C r C l3 6 H2O=A=C r2O3+9 H2O+6 H C l t ；在 H C 1 的气氛中加热(2)C aO+N f t H20=C a (O H)2+N H3 t用生成的氨气排除装置内的空气碱石灰防止空气中的水分进入装置C没有尾气处理装置(3)2 0：1(4)C r203+2 N H3=31=2 C r N+3H20;增大 N f t 的流量(浓度)(或其他合理答案)2.(2 02 0-日照市五莲县高三上学期1 0月模块诊断)水合肿(N2H 4 H20)是一种强还原性的碱性液体，是一种用途广泛的化工原料，实验室用如图装置制备(部分装置省略)。步骤1关闭及、K3,打开KI

6、,制备NaClO。步骤2关闭及、K2,打开跖通入用一段时间；关闭除打开心,通入阳3，制备N 2H 41 0。回答下列问题：(1)盛放碱石灰的仪器的名称为 o(2)配制30%Na0H溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (填标号)。A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒(3)步骤2中通入用一段时间的原因是(4)本装置中制备氨气的化学方程式是(5)NH3与NaClO反应生成N 2H 4&0的化学方程式为【解析】(1)盛放碱石灰的仪器的名称为球形干燥管。(2)配制30%Na0H溶液时，用天平称量质量，用量筒量取蒸情水倒在烧杯中溶解NaOH固体，并用玻璃棒搅拌，需

7、要玻璃仪器除量筒外还有烧杯、玻璃棒。（3）步骤2中通入用一段时间的原因是排除空气及多余氯气。选排除空气及多余氯气。（4）本装置中使用氢氧化钙和氯化铉加热制备氨气的，反应的方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl=A=CaCl2+2NH3 t+2玲0。（5）加3与NaClO反应生成N 2H 4 H20和NaCL 化学方程式为：2NH3+NaC10=N2H4H 2（）+NaCl。【答 案】（1）干 燥 管（2）BD（3）排除空气及多余氯气（4）Ca（OH）2+2NH4CIACaCb+2NH3 t+2H20（5）2NH3+NaC10=N2H 4 H20+NaCl3.（2020 北 京 密 云 区 一

8、模）氨是一种重要的化工产品，是氮肥工业及制造硝酸的原料。（1）写出实验室制取氨气的化学方程式（2）工业上合成氨的反应N 2（g）+3H2（g）42N H 3（g）过程中能量变化如图所示。该反应是 反 应（填“放 热”或“吸 热”）。在反应体系中加入催化剂，E2会（填“增 大”或“减小”或“不 变”）。若要增大N H 3产率，可采取的措施有 o （填字母）a.升 高 温 度b.增 大 压 强c.不断分离出N H 3（3）利用如图所示装置探究加3能否被N O?氧化。C装置中制取N O 2反应的离子方程式是某同学认为N H 3能被N O 2氧化，且全部生成无毒物质，预期观察到B装置中红棕色消失。下表

9、为不同时间下观察到的现象。请分析没有达到预期现象可能的原因（任写两条）时间1分钟2分钟3分钟现象红棕色未消失红棕色未消失红棕色未消失【解析】（1）实验室制取氨气的原理是利用固体氯化核和氢氧化钙加热反应生成，反应的化学方程式为2 N H 4 C 1+C a（O H）2AC aC l2+2 N H31 +2 H20；（2）由图示可知，生成物能量低于反应物的能量，故该反应放热；加入催化剂会降低反应的活化能,导致E 2减小；由图示可知，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，N B产率降低，故不选；该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，限产率增大，可选；不断分离出N B,会促使

10、反应正向进行，限产率增大。(3)浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为:+4+2 3=2+2 21 +2 H20；造成未能观察到C 装置中的预期现象可能原因是：N O Z 氧化性较弱，不能将阳3 氧化；在此条件下，限的转化率极低；反应速率慢；通入的N O 2 过量等。【答案】(1)2 N H 4 C 1+C a(O H)2 C a C l2+2 N H31 +2 H20(2)放热减小be(3)CU+4 H+2 N 03-=CU2+2 N 02 t +2 H20N O 2 氧化性较弱，不能将加3 氧化；在此条件下，N H 3 的转化率极低4.(2 0 2 0 防城港高三上学期期中)

11、某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置。反应原理是B 2 O 3+2 N H 豆 2 B N+3 H 2。(已知：B N 高温下能被空气氧化，不溶于水；B 2 O 3 难溶于冷水但可溶于热水)。(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为 o(2)实验过程分为如下操作：提纯B N；滴加浓氨水；添加药品；连接装置；加热管式电炉；检查装置气密性；取出反应混合物；停止加热，继续通一段时间的氨气.则正 确 的 操 作 顺 序 为(填 序 号)。(3)装置D的作用是 o(4)装置C能产生氨气的原因有(答出其中一项即可)。(5)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是,反应结束时，继续通一段时间氨气的目

12、的是 o(6)除去产物中未反应的B2 O 3并得到纯净的BN固体的实验操作是。【解析】(1)要使B2 O 3+2 N H 3涯2 BN+3 H 2。发生，首先要制取氨气,用浓氨水制取的氨气中含有水分所以要对氨气进行干燥，然后是氨气和氧化硼反应生成氮化硼，氨气极易溶于水易产生倒吸现象，所以尾气处理之前要有缓冲装置，氨气有刺激性气味能污染空气，所以还要有尾气处理装置，所以该实验装置顺序是:气体制取装置一气体干燥装置f氨气和氧化硼反应装置一尾气处理缓冲装置一尾气处理装置，各仪器接口由左到右的连接顺序为e a b c d f g h；(2)该实验操作步骤为：先连接装置，再检验装置的气密性，如果气密性良

13、好，然后向装置中加固体，为得到氨气，向C装置中固体的加浓氨水,将生成的氨气通入各装置,排除空气的干扰，再加热管式电炉，使氨气和氧化硼反应生成氮化硼，反应后停止加热，装置冷却后取出反应混合物，最后提纯得到较纯净的氮化硼，所以实验步骤为：；(3)氨气极易溶于水，如果将导气管直接深入到稀硫酸中会产生倒吸现象，为防止产生倒吸，必须有一个缓冲装置，所以D是一个缓冲装置，目的为防止倒吸；(4)氨水中存在可逆反应NH3+H2g+N H 3H2g=NH；+0H-,生石灰与水反应消耗水，促使氨气放出；或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量0H一，反应逆向进行有利于N H 3放出；或生石灰与水反应放出大量热，促进

14、N H 3H20分解，并使气体溶解度下降，有利于N H 3放出；(5)BN高温下能被空气氧化，为防止氮化硼被氧化，所以必须首先除去各装置中的氧气；冷却后还需要通入氨气，目的是防止氮化硼被氧化；(6)BN高温下能被空气氧化，不溶于水；B203难溶于冷水但可溶于热水，所以将粗产品加入适量的热水，充分搅拌后趁热过滤，用热水洗涤滤渣23次，烘干即可得到较纯净的氮化硼。【答案】(1)eabcdfgh(2)(3)防止倒吸(4)氨水中存在可逆反应限+40=上限1120=陶+011一，生石灰与水反应消耗水，促使氨气放出；或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量0 H,反应逆向进行有利于N H 3放出；或生石灰与

15、水反应放出大量热，促进NfVIW分解，并使气体溶解度下降，有利于N H 3放出(5)除去装置中的氧气；冷却反应混合物防止BN被氧化(6)粗产品加入适量的热水，充分搅拌后趁热过滤，用热水洗涤滤渣23次，烘干5.(2 0 2 0 德州一模)亚硝酰氯(N 0 C1)是一种黄色气体，沸点为一5.5。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2N O C 1+H2O=2HC 1+N 0 f +N 021 o某化学兴趣小组设计如图装置用C L 和N O 制备N 0 C 1。回答下列相关问题：(1)甲装置发生的离子反应方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

16、 _ _ _ _ _ _,装置丙中的液体为(2)实验时，先通入C b,待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入N 0,这样做的目的是 o(3)装置丁中冰盐水的作用是 o(4)经分析该套装置设计上有一处明显缺陷，改进方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用文字描述)。(5)吸收尾气时，N 0 C 1发生反应的化学方程式为o (已知：N 0+N 02+2N a 0 H=2N a N 02+H20 )(6)反应完成后，取烧瓶中所得产物m g 溶于水，配制成25 0 m L溶液，取出25.0 0 m L,以K C rC X 溶液为指示剂，用c m o l-L A

17、g N O s标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为V m L。则产物中N 0 C 1纯度的计算式为 o【解析】（1）装置甲中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，的离子反应方程式为3 C u+8 H+2N（V=3 CU2+2N 0 f +4 H20；装置丙中盛有浓硫酸，目的是干燥和混合一氧化氮和氯气。（2）由于一氧化氮易被氧气氧化生成二氧化氮，实验时，先通入C b排尽装置中的空气后，再通入N 0,防止N O 被氧化。（3）由题给信息可知，亚硝酰氯的沸点为一5.5,遇冷易转化为液态，则装置丁中冰盐水的作用是液化亚硝酰氯，便于收集产品。（4）由于硝酰氯遇水发生反应，所以应在装置丁和戊之间增加

18、一个气体干燥装置，防止水蒸气进入装置丁中硝酰氯与水发生反应。（5）由题给化学方程式2N 0 C l+H20=2HC l+N 0 f +N 021和N 0+N 02+2N a 0 H=2N a N 02+H20 n T n,N O C I 与N a O H溶液反应生成N a C l、N a N O z 和&0,反应的化学方程式为N 0 C l+2N a 0 H=N a C l+N a N 02+H20 o （6）由题给化学方程式2N O C 1+H2（）=2HC 1+N Ot+N O 2 t 可知，硝酰氯溶于水得到盐酸，由N 0 C l HC rA g N 0 3 可得m g 样品中n （N O

19、 C I）=n （A g N O3）=c m o l/L X V X 10-3L X 10=0.O l c V m o l,则则产物中N O C I 纯 度 为 迹 啦 竺 型 则 X10 0%=mg0-655c，v X 10 0%om【答案】(1)3 CU+8 H+2N 03-=3 CU2+2N 0 t +4 H20；浓硫酸(2)排尽装置中的空气，避免氧化N O(3)液化亚硝酰氯，便于收集产品(4)在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置(5)N O C l+2N a O H=N a C l+N a N O2+H2O(6)”国 X 10 0%m6.(20 20 闵行区二模)硫酸铜是一种应用广泛的

20、化工原料。实验室中可将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1 所 示)。(1)配制质量分数2 0%的硫酸需要1 0 0 m L 98%的浓硫酸(密度为1.84g/c m3)和 m L 蒸储水，配制所需仪器除烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要的仪器有 O(2)图1 中烧瓶中发生的离子反应方程式为(3)图2 是图1 的改进装置，其优点有：；O为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行了如下设计：方案1：以空气为氧化剂，将铜粉在某仪器A中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。反应后，过滤、蒸发、结晶等，用少量95

21、%的酒精淋洗后晾干,得CUS04 5H 2。晶体。方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应.向反应液中加F e z (S 04)3,即发生反应。反应完全后向其中先后加入物质甲、物质乙，取样检验后，过滤、蒸发、结晶，滤渣可循环使用 已知F e (O H)2、F e (O H)3 和Cu (O H)2 完全沉淀时的p H 分别为9.6、3.7 和6.4(4)方案1 中的A仅 器 名 称 是,晶体采用酒精淋洗的优点是 O(5)方案2 中 物 质 甲 可 以 是 (选填答案编号，下 同)，物质乙可以是 Oa.Cu b.Cu C03 c.Cu O d.氨水 e.氯水f

22、.双氧水取样检验是为了确认F e?+是否除净。有同学设计了以下两种方法：方法：取样于试管f滴加K S CN 溶液；方法：径向层析一喷K S CN 溶液指出你认为不合理的方法及存在的问题（6）用铜粉制硫酸铜，上述方案1、方案2 都不是十分理想，一种更符合绿色化学理念的是在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应，其化学方程式是 O【解析】（1）配制质量分数2 0%的硫酸需要1 0 0 m L 98%的浓硫酸（密度为L 84g/c m 3）,设需要水x m L,由配制溶液前后溶质的质量不变，则 100mLxL84 郭 n?x98%X 1 O O%=2 O%,解得 X=100 xl.84g/cm3+xxlg/

23、cm37 1 7.6 m L,浓硫酸稀释放出大量的热，应利用玻璃棒不断搅拌;（2）烧瓶中发生C u 与稀硝酸的氧化还原反应，离子反应为3 CU+8 H+2N 03 =3 CU2+2N 0 t +4 H20；（3）由装置比较可知，装置2中多出的装置能溶液不导管不直接接触，防止倒吸，N 0与氧气及碱反应，使有害气体能被完全吸收；（4）由铜粉在某仪器A 中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，贝！I A 为生烟，酒精与水互溶，除去晶体中的水并减少晶体溶解，则晶体采用酒精淋洗的优点是酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解；（5）由方案可知，C u 与F e z （S O D 3 反应，应除去亚铁离子,

24、则加入f 将亚铁离子氧化为铁离子,再利用b e 促进铁离子水解转化为沉淀而除去，确认F e 3+是否除净的方法中C/+的蓝色对检验有干扰；（6）在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应生成硫酸铜，该化学反应为2C u+02+2H 2s o 4 A 2CUS 04+2H20。【答案】（1）7 17.6；玻璃棒(2)3 CU+8 H+2N 03=3 CU2+2N 0 t +4 H20(3)防止倒吸；有害气体能被完全吸收(4)生烟；酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解(5)f；b e；方法中C u 的蓝色对检验有干扰(6)2CU+02+2H2S 04=A=2CUS 04+2H207.(2020 内蒙古呼伦贝

25、尔一模)工业上亚硝酸钠可用作媒染剂、缓蚀剂等。实验室以铜、浓硝酸、氢氧化钠为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。已知：N 0和N O 2一 均能被酸性K M n C h 溶液氧化为N(V。(1)连 接 装 置 后 首 先 要 进 行 的 操 作 是，然后装入药品。(2)装置甲中反应的离子方程式为(3)装置乙的作用是。(4)实验结束后，打开甲装置的弹簧夹，通入用，其目的是(5)装置丁的作用是 o(6)为了测定丙中N a N O z 的浓度，取丙中溶液2 0.0 0 m L,用0.l O O O m o l/L 的酸性K Mr A 溶液进行滴定，消耗K Mn O,溶液1 0.O O

26、m L o 请回答：酸性K Mr Q 溶液盛放在 滴定管中。判 断 滴 定 达 终 点 时 的 依 据 为。写出上述反应的离子方程式_，计算出Na NO z 的浓度为_ _ _ _ _ _ m o l/L o配制酸性K Mn C h 溶液定容时，俯视容量瓶的刻度线，Na N02的浓度（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【解析】（1）装置中有气体参与，故连接好装置之后，应检查装置气密性；（2）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,离子反应方程式为：CU+4 H+2 N03-=CU2+2 N02 f +2 H20；（3）为防止NO 2 与氢氧化钠溶液反应而产生倒吸，因此装置乙的作用是安全瓶，防

27、止倒吸；（4）实验中产生的N0 和NO?有毒，不能排放到空气中，要全部除去，打开甲装置的弹簧夹，通 入 其 目的是排尽装置中残留有毒气体（防止污染环境）；（5）装置丁的作用是吸收尾气，防止污染环境；（6）酸性K Mn O,溶液具有氧化性，只能使用酸式滴定管盛装;酸性K Mn O 4 自身可做指示剂,当滴入最后一滴标准液后，锥形瓶中的溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪，即为达到终点；亚硝酸根离子与酸性高镒酸钾发生氧化还原反应得到硝酸根离子和镒离子,离子反应为:5 N02-+2 Mn 0 r+6 H+=5 N03-+2 Mn2+3 H20,滴定时消耗K M1 1 O 4 溶液1 0.0 0 m L

28、,高镒酸钾的物质的量=0.0 1 L X0.1 0 0 0 m o l/L=0.O O l m o L 则亚硝酸钠的物质的量X0.0 0 1 m o l =0.0 0 2 5 m o L 其浓度为c (Na N02)=0.1 2 5 m o l/L；配制酸性K Mn O 4 溶液定容时，俯视容量瓶的刻度线，高镒酸钾溶液的体积偏小，浓度偏大，滴定时消耗高镒酸钾的体积偏小，计算的Na NO z 的浓度偏低。【答案】(1)检查装置的气密性(2)CU+4 H+2 N03-=CU2+2 N02 f +2 H20(3)安全瓶，防止倒吸(4)排尽装置中残留有毒气体(防止污染环境)(5)吸收尾气，防止污染环境

29、(6)酸式当滴入最后一滴标准液后，锥形瓶中的溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪(3)5 N02+2 Mn 0 4_+6 H+=5 N0 3 +2 Mn2+3 H20;0.1 2 5 偏低8.(2 0 2 0 枣庄一模)亚硝酰氯(N0 C 1)是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点一6 4.5,沸点一5.5,遇水易水解。它是有机合成中的重要试剂，可由N 0 与C h 在常温常压下合成，相关实验装置如图所示。(1)N0C1分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOC1的电子式为 o(2)选用X装置制备NO,Y装置制备氯气。检验X装置气密性的具体操作：o(3)制备亚硝酰氯时，检验装置气密性后装入药品，实验

30、开始，需先打开,当 时，再打开，Z中有一定量液体生成时，停止实验。装置Z中发生的反应方程式为 O(4)若不用A装置对实验有何影响(用化学方程式表示)。(5)通过以下实验测定NOC1样品的纯度。取Z中所得液体100g溶于适量的NaOH溶液中，配制成250mL溶液；取出25.00mL样品溶于锥形瓶中，以KzCrO,溶液为指示剂，用cmolLTAgN03标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为20.OOmLo滴定终点的现象是，亚硝酰氯(N0C1)的质量分数为 o(已知：AgzCrCh为砖红色固体；Ksp(AgCl)=1.56X1O-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.OX1()T2,Ksp(AgN0

31、2)=5.86X10-4)【解析】(1)N 0 C 1 的中心原子为N,0 与N 共用两个电子对，C 1与N 共用一个电子对，则电子式为向ZW。(2)利用大气压强检查X 装置的气密性。将导气管右端接胶管并用止水夹加紧,向U 型管左管加水至左管液面高于右管，静止片刻，若液面差不变，则气密性良好；(3)实验开始前，先打开友、及，通入一段时间C L,排尽装置内的空气，再打开器,通入N O 反应，当有一定量的N O C 1 产生时，停止实验。Z 装置为N O 与C b 在常温常压下合成N O C L 反应方程式为：2 N O+C 1 2=2 N O C 1。(4)A 装置的作用是防止空气中的氧气和水蒸

32、气进入Z 装置。没有A 装置，空气中的水蒸气进入Z,亚硝酰氯遇水易发生水解：N 0 C l+H20=H N 02+H C L 产率降低。(5)以L C i U 溶液为指示剂，用A gN O s 标准溶液滴定，滴定终点时，沉淀由白色变为砖红色，半分钟内不变色，此时A(A g+)=n(CD,取Z 中所得1 0 0 g溶于适量的N a O H 溶液中，配制成2 5 0 m L 溶液；取出2 5.0 0 m L 样品溶于锥形瓶中,2 5 m L 样品中：z?(N O C l)=z?(A g+)=c m o l*L-1X 0.0 2 L X L25.00mL=0.2 c m o l,m (N O C I

33、)=0.2 c m o l X 6 5.5 g/m o l =1 3.l e g,亚硝酰 氯(N O C I)的质量分数为U 空X1 0 0%=1 3.1 以。100g【答案】(1)心:(2)将导气管右端接胶管并用止水夹加紧，向U 型管左管加水至左管液面高于右管，静止片刻，若液面差不变，则气密性良好(3)及、及；A中充有黄绿色气体时；&2 N O+C 12=2 N O C 1(4)N O C 1+H2O=H N O2+H C 1(5)滴入最后一滴标准液，生成砖红色沉淀，且半分钟内无变化；1 3.1 c%9.(2 0 2 0 无锡高三上学期检测)亚硝酸钠(N a N 02)在纤维纺织品的染色和漂

34、白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知：N 0+N 0 2+2 0 H-=2 N 0 2一+比0；气体液化的温度：N O 2为2 1,N 0为一 1 5 2。(1)为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左f右连接)为A、C、o(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是 o(3)在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入7 0%硫酸后，A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体含有N 0,依据的现象

35、是装置E 的作用是 o(4)如果向D 中通入过量。2,则装置B 中发生反应的化学方程式为o 如果没有装置C,对实验结论造成的影响是。(5)通过上述实验探究过程，可得出装置A 中反应的化学方程式是。【解析】(1)根据N O、N O 2 的液化温度和性质可知装置D 用于检验N O,装置E 用于检验N O 2,装置B 为尾气处理装置，N O?会干扰N O的检验，所以为了检验装置A 中的气体产物，仪器的连接顺序是A、C、E、D、B o(2)由于N O 极易被空气中的氧气氧化为N O 2,所以先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，防止可能产生的N O 被氧化成N O 2,造成对A 中反应产物检验的干扰。

36、(3)利用装置D 检验N O。开始时装置D 中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明N O 的存在。装置E 的作用是降温冷凝，使N O 2 完全液化，避免干扰N O 的检验。(4)因为N O 2、和水共同作用可以产生H N O 3,所以装置B 中发生反应的化学方程式为4 N 02+02+4 N a 0 H=4 N a N 03+2 H20 o 如果没有装置C,A 中挥发出的水蒸气能与N O?反应产生N O,造成对N O 的来源认识不清。(5)装置A 中发生反应的化学方程式是2 N a N()2+H 2 s 0 4=N a 2 s O 4+N O 2 t +N 0t +H20O【答案】(1)E

37、D B(2)防止可能产生的N O 被氧化成N O 2,造成对A 中反应产物检验的干扰(3)装置D 中通入氧气后出现红棕色气体冷凝，使N()2 完全液化(4)4 N 02+02+4 N a 0 H=4 N a N 0 3+2 H20；水蒸气会与N O 2 反应产生N O,造成对N O 的来源认识不清(5)2 N a N 02+H2S 04=N a2S 0 4+N 021 +N 0 t +H201 0.(2 0 2 0 雅安一模)氮化钙(C a B)是一种重要的化工试剂,遇水剧烈水解。实验室可由氮气和钙加热制得，已知：金属钙易与。2、反应，实验装置如下图(省略部分固定装置)。(1)氮 化 钙 中

38、所 含 的 化 学 键 为(填“共价键”或“离子键”)。(2)球形干燥管中的干燥剂可选用碱石灰，结合化学方程式解释其作用 o(3)制备过程中末端导管必须始终插入试管A 的水中，目的是:便于观察M的流速，(4)制备氮化钙的操作步骤：按图示连接好实验装置;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _;装入药品，打开活塞K并通入他点燃酒精灯，进行反应；反应结束后，熄灭酒精灯，继续通用，使装置冷却至室温；拆除装置，取出产物。（5）上 述 步 骤 中 和 （填“能”或“不能”）交换,理由是 o（6）氮气不足会影响实验制得C a s N z的纯度。

39、为测定氮化钙的纯度，实验结束后取一定量的固体混合物于足量水中，收集到气体共6.7 2 L （已折算到标准状况），将该气体通入装有足量灼热C u O的硬质玻璃管中充分反应,测得硬质玻璃管中固体质量减轻6.4 g o则C a此的纯度为（用百分数表示，保留一位小数）（注：氨气能被灼热氧化铜氧化，生成一种对环境无污染气体）。（7）氨气与氧气在催化剂条件下会生成大气污染物N O,下图是间接电化学法除N O,其原理如下图所示。写出阴极的电极反应式（阴极室溶液呈酸性）;吸收池中除去N O的离子方程式为 o(7)2 H S 0 3-+2 H+2 e-=S 2 0 42+2 H20；2 N 0+2 S20 42

40、+2 H20=N 2+4 H S 0 3【解析】(1)氮化钙为离子化合物，其电子式为C a 心】3 法广。犷，含有化学键为离子键；(2)根据题意,Ca 此遇水剧烈水解,因此干燥剂的作用是防止A 中的水进入直玻璃管中，使Ca B 与水反应：Ca 3N2+6 H20=3Ca (O H)2+2 N H31 ,导致产物不纯；(3)凡与钙反应，可以通过试管A 便于观察用的流速，金属钙易与氧气反应，导管必须插入试管A 的水中的作用是防止空气进入硬质玻璃管跟金属钙反应；(4)因为有气体参与反应，因此的操作步骤是检验装置的气密性，加入药品；(5)装置中有空气，如果直接加热，Ca 与。2 发生反应，生成杂质Ca

41、 O,即不能交换；(6)氮气不足会影响实验制得Ca 此的纯度，即Ca 此中含有Ca 单质，该混合物与水反应：Ca+2 H20=Ca (O H)2+H21 ,Ca 3N2+6 H2O=3Ca (O H)2+2 N H31 ,H2 限还原氧化铜,发生的反应方程式分别是H 2+CUO=A=CU+H 2。、3Cu O+2 N H 3A3 CU+N2+3 H20,根据信息，得出A(NH3)+HH2)=&72L=0 3m o l,22.4L/mol利用质量差:H2+CUO=A=CU+H20 A m=1 6 gn(H2)1 6/7 (H2)g3CUO+2 N H3=3CU+N2+3H20 A m=4 8 g

42、n(N H3)2 4 A (N H3)g1 6 z?(H2)+2 4/7 (N H3)=6.4 g,解得n(H2)=0.I m o L n(N H3)=0.2 m o L 从而求出加(Ca N)=0.I m o l X 1 4 8 g m o l-1=1 4.8 g,m(Ca)=0.I m o l X 4 0 g ,m o l-1=4 g,即氮化钙的质量分数为a(M g Cl2)=1 4 8 g X 1 0 0%=7 8.7%；(7)根据电解的原理，阴14.8g+4g极上得电子，化合价降低根据装置图，H S 0 3-在阴极上得电子，转化成S 2(V,电解质溶液为酸性，即阴极反应式为2 由。3

43、一+2 H+2 e-=S2042-+2 H20;根据装置图，吸收池中应是S z(V 一 和 N 0发生反应，N 0 转化成弗，S 2(V 一转化成H S CV,即离子方程式为2 N 0+2 S20 42-+2 H20=N 2+4 H S 03.【答案】(1)离子键(2)防止水蒸汽进入硬质玻璃管与Ca N z 发生反应：Ca 3N2+6 H20=3Ca (O H)2+2 N H31 ,导致产物不纯(3)防止空气进入硬质玻璃管跟金属钙反应(4)检验装置的气密性(5)不能；后通氮气会导致装置中的氧气与钙反应，生成杂质Ca O(6)7 8.7%1 1.(2 0 2 0 湖北黄石一模)Li s N 是一

44、种储氢材料，可以用Li和用在4 5 0 c 反应制备。已知Li N 易水解。下图是某实验小组设计的实验室制备少量Li A 的装置图。请回答下列问题：(1)B 装置的作用是,如果B装 置 中 玻 璃 管 两 端 没 有 玻 璃 棉，可 能 造 成 的 后 果 是O(2)D 装置中的试剂是,作用是(3)C装 置 的 小 盘 中 放 有 少 量 Li的 作 用 是(4)实验步骤如下：安装好仪器，检查装置气密性，装入试剂,(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)，拆除装置，取出产物。点燃B处酒精灯加热B装置中试管；打开弹簧夹K,通入空气；关闭电加热装置，充分冷却；调节电加热装置控制温度为4 5 0；关闭弹

45、簧夹K；熄灭B处酒精灯。(5)请你设计一个实验，用化学方法区分L i 与 L i N,写出实验简要步骤及观察到的现象：（6）L i 3 N 在均中加热时可得到氨基锂（L i N H z）,该反应在2 70 可逆，所 以 L i3N可作为储氢材料，该反应的化学方程式为【解析】（1）碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，B装置中灼热的铜粉可以除去空气中的氧气，避 免 与 L i 反应；如果B 装置中玻璃管两端没有玻璃棉,铜粉可能堵塞导气管o（2）根据题意，L i N 易水解，D 装置中的试剂要能防止外界水蒸气进入C 装置，可以选用浓硫酸。（3）C 装置的小盘中放有少量L i,可以进一步除去空气中

46、剩余的少量氧气。（4）安装好仪器，检查装置气密性，装入试剂，为了防止氧气进入C 装置，需要先点燃B 处酒精灯，然后通入空气，再调节电加热装置控制温度为4 5 0,反应生成L i A,关闭电加热装置，充分冷却，关闭弹簧夹K,最后熄灭B 处酒精灯，拆除装置，取出产物。（5）金属锂能与水反应放出氢气，同时生成氢氧化锂，L i H 能水解生成氢氧化锂和氨气，因此只需要检验生成的气体即可。（6）L i A 在为中加热时可得到氨基锂（L i N lL）,根据原子守恒，还应该生成L i H,该反应在2 70 可逆，反应的化学方程式为L i s N+2 H 2 AL i N H2+2 L i H o【答案】（

47、1）除去空气中氧气；铜粉堵塞导气管（2）浓硫酸；防止空气中水蒸气进入C 装置，与 L i A 反应（3）进一步除去空气中氧气（4）（5）取少量样品投入水中，有气泡产生，将湿润的红色石蕊试纸置于收集到的气体中，如果试纸变蓝，则该样品是L i N,如果试纸不变色，则该样品是L i （或将生成的气体通入酚酬溶液中，如果溶液变红，则样品是L i 4,如果溶液不变红，则样品是 L i,答案合理即可）（6）L i 3 N+2 H2 L i N H2+2 L i H1 2.（2 0 2 0 张家口一模）氮化镁（M g N）是一种重要的化学试剂。某化学兴趣小组拟制备氮化镁并测定产品纯度。已知：氮化镁极易与水反

48、应；实验室在加热条件下用饱和Na NO z 溶液和饱和（岫）2 s O 4 溶液混合制备即焦性没食子酸溶液用于吸收少量。2。I.制备氮化镁。他们选择下列装置设计实验（装置可重复使用）：（1）仪器a 的名称是,氮化镁的电子式是（2）气体从左至右，装置连接顺序为（填代号）（3）写出A 中发生反应的化学方程式:（4）用化学方法检验产品中含有氮化镁（M g M）,设计实验方案：II.测定产品纯度。利用如图装置测定氮化镁产品纯度（杂质不产生气体，氨气不溶于煤油）。（5）当产品与蒸储水完全反应后，冷却至室温、调平液面、读数。调平液面的操作是 O（6）取产品质量为w g,开始量气管读数为V】m L,最终量气

49、管读数为V2m L （折合成标准状况），则该样品纯度为（用代数式表示）。如果开始俯视刻度线，终点时仰视刻度线，则测得结果（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。【解析】（1）根据仪器a 特点，仪器a 为圆底烧瓶；氮化镁为离子化合物，其 电 子 式 为 :广 :及F-MF；（2）实验目的是制备氮化镁，实验原理3 Mg+Nz A Mg 3 N2,装置A 为制备用，N2中混有氧气和水蒸气，下一步是除去氧气和水蒸气，然后得到N2,空气中有水蒸气，还要防止空气中水蒸气进入装置B 中，B装置后还需要连接C,即顺序是A f D f C f B f C；(3)A 的作用是制备即其化学反应方程式为2 Na N0 2

50、+(NH4)2 s O,A Na 2 s o4+2 总t +4 H20；(4)根据信息，氮化镁易与水反应，其反应方程式为Mg 3N2+6 H20=3 M g (O H)21 +2 N H31 ,设计的方案为取少量产品溶于足量的蒸储水中，生成白色沉淀，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明产品中含有M g M z；(5)观察装置图可知，上下移动水准瓶可以调平水准瓶中液面和量气管内液面，确保量气管内的气压等于外界大气压；(6)氮化镁与水反 Mg 3N2+6 H20=3 M g (O H)21 +2 N H31 ,氨气的体积为 也一%)(V2-V,)X1 0-LX1X1mL,根据反应方程式