某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)學(xué)習(xí)完氮族元素之后,對氮元素的氫化物和氧化物的性質(zhì)進行了更深入的探究.
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I.NH3性質(zhì)的探究
(1)實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式為
 

(2)有同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法,想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣.你認為他能否達到目的?
 
 (填“能”或“否”),理由是
 

(3)該小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出),探究氨氣的還原性:
①該裝置在設(shè)計上有一定缺陷,為保證實驗結(jié)果的準確性,對該裝置的改進措施是
 

②利用改進后的裝置進行實驗,觀察到B裝置中CuO變?yōu)榧t色物質(zhì),C裝置中無水CuSO4變?yōu)樗{色,同時生成一種無污染的氣體.寫出氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式
 

③有同學(xué)認為:NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有紅色的Cu20.
已知:Cu20是一種堿性氧化物,在酸性溶液中Cu+
H+
Cu+Cu2+.請你設(shè)計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu20.
 

Ⅱ.NO2性質(zhì)的探究
該小組的同學(xué)還設(shè)計了如圖所示裝置用以制取NO2并驗證NO2能否支持木條燃燒(忽略N2O4的存在,圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去).已知:硝酸銅加熱分解的化學(xué)方程式為2Cu(NO32═2CuO+4NO2↑+O2
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(4)當(dāng)集氣瓶中充滿紅棕色氣體時,帶火星的木條復(fù)燃了,有的詞學(xué)得出“N02能支持木條的燃燒”的結(jié)論.你認為這一結(jié)論是否正確?
 
 (填“正確”或“不正確”),理由是
 
分析:(1)實驗室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣;
(2)氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大;
(3)①氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水,氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥;
②由題意可知生成物為銅、氮氣和水,以此書寫化學(xué)方程式;
③依據(jù)氧化亞銅在酸溶液中發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成銅和銅離子,鹽城藍色證明氧化亞銅的存在;
(4)根據(jù)該反應(yīng)中氧氣所占的體積分數(shù)與空氣中氧氣所占的體積分數(shù)比較來進行判斷.
解答:解:(1)實驗室用氯化銨和消石灰反應(yīng)制備氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2
  △  
.
 
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大,所以不能用用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣,
故答案為:否;氨氣極易溶于水、氯化銨對氨氣在水中的溶解影響不大;
(3)①氯化銨和消石灰反應(yīng)生成氨氣和水,氨氣和CuO反應(yīng)前應(yīng)先干燥;
故答案為:在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的U型管;
②CuO變?yōu)榧t色物質(zhì),無水CuSO4變藍色,同時生成一種無污染的氣體,說明生成銅、氮氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O;
故答案為:3CuO+2NH3
  △  
.
 
3Cu+N2+3H2O;
③Cu20是一種堿性氧化物,在酸性溶液中Cu+
H+
Cu+Cu2+,據(jù)此反應(yīng)設(shè)計實驗驗證是否含有氧化亞銅,步驟為:取少量樣品,加入稀硫酸,若溶液出現(xiàn)藍色,說明含有Cu2O,否則不含有;
故答案為:取少量樣品,加入稀硫酸,若溶液出現(xiàn)藍色,說明含有Cu2O,否則不含有;
2Cu(NO32  
  △  
.
 
2CuO+4NO2↑+O2↑,該反應(yīng)中氧氣占總氣體體積的 四分之一.與空氣中氧氣的體積分數(shù)基本相同,若NO2不支持燃燒,則木條不會復(fù)燃,根據(jù)實驗現(xiàn)象知,二氧化氮支持燃燒,故正確. 
故答案為:正確,理由是硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分數(shù)與空氣中氧氣的體積分數(shù)基本相同,若NO2不支持燃燒,則木條不會復(fù)燃.
點評:本題考查了氨氣實驗室制備方法,氨氣的性質(zhì)驗證實驗設(shè)計用于分析判斷,化學(xué)方程式的書寫即實驗方案的設(shè)計,難度較大,注意根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

“白鐵皮”具有較強的耐腐蝕性,是生產(chǎn)中常用的金屬材料之一.鍍鋅層猶如鐵皮的保護層,這層膜的厚度及均勻度也成了判斷鍍層質(zhì)量的重要指標.某研究性學(xué)習(xí)小組為了測定鍍鋅鐵皮的厚度,設(shè)計了下面的實驗方案:
方案一:取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C,截自同一塊鍍鋅鐵皮),將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中,加入40mL 6mol?L-1鹽酸,反應(yīng)時用玻璃棒小心翻動鍍鋅鐵皮,待鋅鍍層反應(yīng)完全時,立即將未反應(yīng)的鐵皮取出,洗滌、小心烘干、稱量.將B、C重復(fù)上面的實驗.
(1)鋅鍍層完全反應(yīng)的標志是
反應(yīng)速率突然減小
反應(yīng)速率突然減小

(2)如何檢驗鐵片已經(jīng)洗凈
取最后一次的洗出液,滴加硝酸銀溶液,若無白色沉淀,則鐵片乙洗凈
取最后一次的洗出液,滴加硝酸銀溶液,若無白色沉淀,則鐵片乙洗凈

方案二:已知鋅與強堿溶液反應(yīng)的離子方程式為:Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑.某同學(xué)按圖裝置設(shè)計了測定鍍鋅鐵皮鍍層厚度的實驗方案,將單側(cè)面積為S cm2、質(zhì)量為mg的鍍鋅鐵皮放入6mol?L-1 NaOH溶液中.回答下列問題:
(3)裝置中導(dǎo)管a的作用是
使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,氫氧化鈉溶液能順利滴下
使分液漏斗和錐形瓶內(nèi)氣壓相同,氫氧化鈉溶液能順利滴下

(4)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進行的操作還有:
①記錄C的液面位置;②待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移動C,使干燥管和C中液面相平.
上述操作的順序是
④①③②④①
④①③②④①
(填序號).
(5)實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL(已知Zn的密度為7.14g/cm3,實驗條件的氣體摩爾體積為Vm L/mol).則鍍鋅鐵皮的鍍層厚度為
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
cm.(寫出數(shù)學(xué)表達式)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?陜西一模)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究鋁等金屬的性質(zhì):將鋁片(不除氧化膜)投入濃氯化銅溶液中,鋁表面很快出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì),接下來鋁片上產(chǎn)生大量氣泡.觸摸容器知溶液溫度迅速上升,收集氣體,檢驗其具有可燃性.若用同樣的鋁片投入同濃度的硫酸銅溶液中,在短時間內(nèi)鋁片無明顯變化.
(1)鋁與氯化銅溶液能迅速反應(yīng),而與同濃度的硫酸銅溶液在短時間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是
C
C

A.氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強
B.硫酸銅水解生成硫酸使鋁鈍化
C.氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜,而硫酸根離子不能
D.生成氯化鋁溶于水,而生成硫酸鋁不溶于水
請設(shè)計一個簡單實驗驗證你的選擇:
在硫酸銅溶液中加入鋁片,無明顯現(xiàn)象,再加入氯化鈉(注意:不能加入鹽酸),若反應(yīng)明顯加快了,說明上述推斷正確
在硫酸銅溶液中加入鋁片,無明顯現(xiàn)象,再加入氯化鈉(注意:不能加入鹽酸),若反應(yīng)明顯加快了,說明上述推斷正確

(2)鋁片表面出現(xiàn)的暗紅色物質(zhì)的過程中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式是
2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+
2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+
. 用離子方程式解釋產(chǎn)生氣泡的原因:
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,2Al+6H+=2Al3++3H2
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,2Al+6H+=2Al3++3H2

(3)放出的氣體是
氫氣
氫氣
,請從有關(guān)物質(zhì)的濃度、能量、是否有電化學(xué)作用等分析開始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是
隨著反應(yīng)進行生成鋁離子濃度增大,水解程度增大,產(chǎn)生大量H+(或該反應(yīng)放熱,升高溫度反應(yīng)加快或銅與鋁構(gòu)成原電池,加快鋁失電子)
隨著反應(yīng)進行生成鋁離子濃度增大,水解程度增大,產(chǎn)生大量H+(或該反應(yīng)放熱,升高溫度反應(yīng)加快或銅與鋁構(gòu)成原電池,加快鋁失電子)
.(寫出一點即可)
(4)某同學(xué)通過一定的實驗操作,也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快,他采取的措施可能是
ABD
ABD

A.用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中
B.把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時間后,取出洗滌,再投入硫酸銅溶液中
C.向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液,再投入鋁片
D.在鋁片上捆上幾枚銅釘后投入同濃度的硫酸銅溶液中
(5)除去氧化鋁的鋁片與銅片為電極,在X電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池,列表如下:
選項 鋁電極 電解質(zhì) 負極反應(yīng) 正極反應(yīng)
A 正極 NaOH Al-3e-=Al3+ 2H2O+2e-=2OH-+H2
B 負極 稀鹽酸 2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2
C 正極 濃硝酸 Cu-2e--=Cu2+ 2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O
D 負極 稀硝酸 Cu-2e-=Cu2+ 2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e-
其中正確的是
B
B
,由此推知,金屬作電極不僅與本身性質(zhì)相關(guān),而且與
電解質(zhì)的性質(zhì)
電解質(zhì)的性質(zhì)
有關(guān).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Cu與濃H2SO4的反應(yīng)及其產(chǎn)物SO2的性質(zhì),設(shè)計如圖1實驗裝置:
(1)寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
;浸有堿液的棉花的作用是
 

(2)該小組同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)以上實驗裝置有相當(dāng)多不足之處,如實驗不夠安全和易造成環(huán)境污染等.為改進實驗和更多地了解SO2的性質(zhì),經(jīng)過同學(xué)問的討論和與老師的交流,設(shè)計了如圖2實驗裝置.
①請寫出長導(dǎo)管B的作用
 
 (只寫一點就可).
②對試管A中的濃H2SO4和銅片進行加熱,發(fā)現(xiàn)E試管中有氣泡逸出,品紅溶液很快褪色,但最終未見D試管中氫氧化鋇溶液出現(xiàn)渾濁.為探究D試管中未出現(xiàn)渾濁的原因,該小組同學(xué)在化學(xué)手冊中只查閱到下列物質(zhì)常溫下的溶解度數(shù)據(jù):
物質(zhì) 溶解度(g/100水) 物質(zhì) 溶解度(g/100水)
Ca(OH)2 0.173 Ba(OH)2 3.89
CaCO3 0.0013 BaSO3 0.016
Ca(HCO32 16.60
請你應(yīng)用類比研究方法幫他們預(yù)測D試管未出現(xiàn)渾濁的原因:
 

③為驗證D試管中溶液的組成,進行了下列實驗,請你幫他們完成下列實驗內(nèi)容:
實驗方案 現(xiàn)象
1.取少量溶液于試管中,加入稀鹽酸,加熱,
用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗生成的氣體.
 
2.取少量溶液于試管中,加入
 
 
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

為了從含有 FeCl3、FeC12、CuC12 的廢液中回收Cu,某研究性學(xué)習(xí)小組的同們設(shè)計了兩種方案:

方案1 :向廢液中加入過量的鐵粉,充分反應(yīng)后,過濾。  在所得濾渣中加入足量的鹽酸,充分反后,再過濾即得到銅。

方案1中涉及的四種陽離子的氧化牲由強到弱的順序為:_____________________過濾操作時,需要用到的玻璃儀器是:______________________

方案2:在廢液中加入適量的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH=1,用銅和石墨作電極進行電解。當(dāng)觀察到陰極上有少量氣泡產(chǎn)生時,即停止電解,這時要回收的Cu已全部析出。

方案2中銅作______極,所發(fā)生的電極反應(yīng)為(若有多個電極反應(yīng),請按照反應(yīng)發(fā)生的先后順序全部寫出)_______________________________________________________       另一電極所發(fā)生的電極反應(yīng)為_____________________________     方案2在電極上直接回收銅,操作上比方案1簡便,但方案2也有不足之處,主要表現(xiàn)為: ______________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某混合液中可能含有、離子,為檢驗這些離子的存在,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了如下的實驗裝置圖(夾持裝置已省略)。長膠頭滴管外纏繞的濾紙片浸有不同的溶液。

(1)簡述該裝置氣密性的檢驗方法:_________________________________________________。

(2)滴加硫酸和濃NaOH溶液的順序是______________________________________________。

(3)實驗過程中長膠頭滴管外纏繞的濾紙片的變化現(xiàn)象是______________________________。

(4)A瓶中盛放的試劑是__________________________________________________________。

(5)B瓶的作用是_________________________________________________________________。

(6)有同學(xué)說,該實驗不能完全到達實驗?zāi)康模淅碛墒莀_____________________________。

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