亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。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生成气体产物的成分。已知:①NO+NO2+2OH
题型:不详难度:来源:
亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。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生成气体产物的成分。已知: ①NO+NO2+2OH-=2NO2-+2H2O ②气体液化的温度:NO2 21℃、NO -152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):A→C→_______→_______→_______;组装好仪器后,接下来进行的操作是________________。 (2)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸后, A中产生红棕色气体. ①确认A中产生气体含有NO,依据的现象是_____________________________. ②装置E的作用是_______________________________________________________ (3)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为________________. 如果没有装置C,对实验结论造成的影响是______________________________。 (4)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_______________。 (5)工业生产中氮氧化物的排放会造成环境污染,可采用如下方法处理氮氧化物: CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1 则CH4将NO2还原为NO的热化学方程式为:___________________________. |
答案
(1)E D B(2分);检验装置的气密性(1分) (2)①D中出现红棕色气体(2分) ②冷凝,使NO2完全液(2分)(3)4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O(2分) 水会与NO2反应产生NO,影响NO的确定(2 分) (4)2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O(2分) (5) CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1(2分) |
解析
试题分析:本题是实验题。实验题是同学们的难点。也是最难得分的题型。对于实验题,首先需看清楚实验目的是什么。在结合看清实验流程,实验操作,物质检验等知识会穿插其中。这题是一道实验探究题,探究NaNO2与H2SO4的反应。从所给装置中,A显然是发生装置。B是NaOH溶液,可能是除杂装置,C是浓硫酸,显然是干燥装置。D是热水浴,并通入了O2,需要通O2检验的是NO气体。E是冷水浴装置。显然是冷却物质。由题中所给2个信息,第一个信息是NO与NO2的混合气体与NaOH发生归中反应。第二个信息是NO、NO2两种气体的物理性质。从液化的温度来看,显然NO2比NO更易液化。A中三颈瓶,采用固液不加热反应,还有一个弹簧夹用来控制通氮气,显然要氮气,目的应是排除氧气。因氧气有氧化性。可能会对实验结果产生干扰。通过上述信息就可以猜测出产生的两种气体可能是NO和NO2。 (1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接): A是发生装置,C是干燥除去水,NO和NO2的分离,先分离NO2因为更易液化。所以接E,NO2分离后再检验NO,需通氧气。接D。观察到气体从无色变成红棕色。所以说明是NO。B是尾气处理。吸收反应后剩余的NO和NO2的混合气体。在这里存在几个先后问题,首先NO和NO2的检验,根据液化温度判断得到NO2更易液化,可以观察到E中有红棕色液体产生。而后NO会和氧气生成NO2。对于NO2的检验会产生干扰。所以先检验NO2。还有一问题就是除水,如果不除去水的话,NO2会与H2O反应生成NO,所以又会对NO的检验产生干扰,同时也影响NO2的检验。还有一问题就是在A中药品反应之前需通氮气将O2排出来。否则也会影响NO和NO2的检验。装置连接好之后,就是检查装置气密性。 (2)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%的硫酸后, A中产生红棕色气体。说明生成了NO2气体。 ①确认A中产生气体含有NO,是在D装置中通O2来检验的。观察气体是否变红棕色。 ②装置E的作用是冷凝,是使NO2完全液化。 (3)如果向D中通入过量O2,不存在NO剩余,但有过量的O2会与NO2发生氧化还原反应,O2降低,NO2升高,所以可推断出反应方程式为:4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。如不干燥,水会与NO2反应产生NO,影响NO的确定。 (4)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应应产生两种气体。+3价氮元素发生歧化反应。化学方程式是2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O。 (5)工业生产中氮氧化物的排放会造成环境污染,可采用如下方法处理氮氧化物: CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867kJ·mol-1 CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1 根据盖斯定律上式×2-下式可得出:CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1(2分) |
举一反三
(1)某学习小组利用下图装置制取氯气并探究其性质。
①甲装置中反应的化学方程式是 ; ②证明乙装置中FeCl2溶液与Cl2发生了反应的实验方法是(只注明试剂、现象) ; ③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸,则丙中反应的化学方程式是 。 (2)有一瓶长期放置的漂白粉,请利用以下仪器和试剂,完成该漂白粉成份的探究。 试管、胶头滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、1mol·L-1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。 【提出假设】假设一:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2; 假设二:该漂白粉全部变质,含 ; 假设三:该漂白粉部分变质,含CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3 。 【进行实验】在答题卡上完成下表(不必检验Ca2+、Cl-):
实验步骤
| 预期现象和结论
| ①
| 用A试管取少量澄清石灰水备用,用B试管取少量样品,再向B试管
| 若无气体放出且澄清石灰水未见浑浊,则假设一成立;
| ②
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下列实验方案不可行或结论不正确的是 ① 用酸性高锰酸钾溶液除去乙烷气体中的少量乙烯 ② 将溴乙烷和NaOH溶液混合加热后,再加入硝酸银溶液,检验溴元素 ③ 分液时,分液漏斗里下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 ④ 向同pH、同体积的醋酸和盐酸溶液中加入足量镁粉至完全反应,通过比较产生H2的体积判断两种酸的电离程度:醋酸<盐酸 ⑤ 向新制的AgCl乳白色悬浊液中滴加0.1 mol/L的KI溶液,产生黄色沉淀,证明:Ksp[AgCl]>Ksp[AgI] |
某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO,在空气中易吸收CO2而变质,且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2↑+ H2O。某学习小组拟探究该消毒液的变质情况。 (1)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。 学习小组研究后认为变质情况可能有三种:甲:部分变质;乙:未变质;丙: 。 为了验证可能为甲,请完成下列实验方案。限选试剂: ①98%的浓硫酸 ②1%的品红溶液 ③1.0 mol·L-1的KI-淀粉溶液 ④1.0 mol·L-1 的NaOH溶液 ⑤澄清石灰水 ⑥饱和NaCl溶液
所加试剂
| 预期现象和结论
| 试管A中加足量 (填序号); 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加 (填序号)。
| 若___ ___, 则甲成立。
| (2)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度(滴定过程涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ;2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O)。实验步骤如下: ①量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液v1 mL; ②在使用滴定管之前首先进行的操作是____;将b mol·L-1的酸性KMnO4溶液装入 中;滴定,KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不褪时,停止滴定,记录数据。 ③重复滴定操作2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。则消毒液中NaClO的浓度为 mol·L-1(用含a、b、v1、v2的代数式表示)。 |
2012年冬天,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中,SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO2含量,有三位同学分别采用了以下测定方法。 I.氧化还原法:甲同学拟采用下图所示的装置进行实验:
(1)该实验需要80mL5×10-4mol/L的碘溶液,甲同学应称量I2 g(精确到0.001),选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为 (用化学方程式表示),该实验原理是利用了SO2的 性。 (2)在甲同学所配碘溶液浓度准确,并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下,利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低,请分析其中可能的原因 . Ⅱ.重量法:乙同学拟用右图所示简易装置进行实验。实验操作如下:按图安装好仪器,在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液,用规格为20mL的针筒抽气100次,使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收(SO2+H2O2=H2SO4)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量,得白色固体0.182mg。 (3)取样处空气中SO2含量为 mg/L(精确到0.001)。 (4)已知,常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7饱和亚硫酸溶液中c(SO2-3)=6.3×10-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H2O2吸收SO2,直接用0.1mol/L BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀,请用以上数据分析这样做是否可行 . III.仪器法:丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量,这种监测仪是利用电化学原理,根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的。该电池总的化学反应原理为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 (5)请写出该电池负极的电极反应式 。 |
某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱,其实验流程如下:
请回答下列问题: (1)食盐溶液中含SO42-等杂质,不能用于除去SO42-的试剂是_________(填序号)。 a. Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c. BaCl2 d. Na2CO3 (2)实验制备碳酸氢钠用到下列装置:
①实验装置中各接口的连接是d接____,e接_____,c接f。实验过程中先通入氨气的原因_____________。 ②析出晶体后的溶液中含有大量的NH4+,检验NH4+的方法是__________________。 ③瓶g内的溶液是___________________________________________。 (3)由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。 (4)用图电解饱和NaC1溶液的方法来制取NaOH、C12和H2。
①反应中生成的C12从_______(填“A”或“B”)放出,检验C12所用试剂(用品)______________________。 ②经过长时间电解后,向电解液中滴加酚酞试液,发现溶液并未变红色,试分析可能的原因__________。 |
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