【題目】氮化鋁(AlN)是一種新型無機材料,廣泛應用于集成電路生產(chǎn)領域。某化學研究小組利用Al2O3+3C+N22AlN+3CO制取氮化鋁,設計如圖實驗裝置:
試回答:
(1)實驗中用飽和NaNO2與NH4Cl溶液制取氮氣的化學方程式為___。
(2)裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導管A的作用是__(填寫序號)。
a.防止NaNO2飽和溶液蒸發(fā)
b.保證實驗裝置不漏氣
c.使NaNO2飽和溶液容易滴下
(3)按圖連接好實驗裝置,檢查裝置氣密性的方法是:在干燥管D末端連接一導管,將導管插入燒杯中的液面下,___。
(4)化學研究小組的裝置存在嚴重問題,請說明改進的辦法:___。
(5)反應結束后,某同學用如圖裝置進行實驗來測定氮化鋁樣品的質(zhì)量分數(shù)(實驗中導管體積忽略不計)。已知:氮化鋁和NaOH溶液反應生成NaAlO2和氨氣。
①廣口瓶中的試劑X最好選用___(填寫序號)。
a.汽油 b.酒精 c.植物油 d.CCl4
②廣口瓶中的液體沒有裝滿(上方留有空間),則實驗測得NH3的體積將___(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
③若實驗中稱取氮化鋁樣品的質(zhì)量為10.0g,測得氨氣的體積為3.36L(標準狀況),則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為___。
【答案】NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O c 用酒精燈微熱蒸餾燒瓶,導管口有氣泡冒出,撤掉酒精燈一段時間,導管內(nèi)上升一段水柱,證明氣密性良好 在干燥管D末端連接一個尾氣處理裝置 c 不變 61.5%
【解析】
制取氮化鋁:用飽和NaNO2與NH4Cl溶液制取氮氣NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導管A,平衡內(nèi)外壓強,使NaNO2 飽和溶液容易滴下,制得的氮氣排盡裝置中的空氣,堿石灰干燥氮氣,氧化鋁、碳和氮氣在高溫的條件下生成氮化鋁和一氧化碳,方程式為:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空氣進入反應裝置干擾實驗;
(1)飽和NaNO2與 NH4Cl溶液應生成氯化鈉、氮氣和水;
(2)根據(jù)實驗的需要結合大氣壓強原理來回答;
(3)只要先將裝置密封再利用熱脹冷縮原理進行氣密性驗證;
(4)實驗必須對有毒氣體進行尾氣處理,防止空氣污染;
(5)氮化鋁和氫氧化鈉反應會生成氨氣,氨氣進入廣口瓶后,如果裝置密閉,廣口瓶中壓強會增大,那么就會有水通過廣口瓶的長管進入量筒中,根據(jù)等量法可知,進入到廣口瓶中水的體積就等于生成的氨氣的體積.所以通過量筒中排出的水的體積就可以知道氨氣的體積,然后有氨氣的密度求出氨氣的質(zhì)量,進而根據(jù)方程式求出氮化鋁的質(zhì)量。
①產(chǎn)生的氨氣極易溶于水,為防止氨氣溶于水需要把氣體與水隔離,因此應選擇不能與氨氣產(chǎn)生作用的液體作為隔離液;選用的試劑應是和水不互溶,且密度大于水的;
②反應前廣口瓶的上方留有的少量空間填充的是空氣,反應后廣口瓶的上方留有的少量空間填充的是氨氣,氨氣代替了開始的空氣,把最后空間中充入的氨氣當成開始時的空氣即可;
③根據(jù)氨氣的體積計算出物質(zhì)的量,得出其中氮原子的物質(zhì)的量,根據(jù)氮原子守恒,來計算氮化鋁的百分含量。
制取氮化鋁:用飽和NaNO2與NH4Cl溶液制取氮氣NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導管A,平衡內(nèi)外壓強,使NaNO2 飽和溶液容易滴下,制得的氮氣排盡裝置中的空氣,堿石灰干燥氮氣,氧化鋁、碳和氮氣在高溫的條件下生成氮化鋁和一氧化碳,方程式為:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,D防止空氣進入反應裝置干擾實驗。
(1)飽和NaNO2與 NH4Cl溶液反應生成氯化鈉、氮氣和水,反應為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;故答案為:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;
(2)裝置中分液漏斗與蒸餾燒瓶之間的導管A具有平衡氣壓的作用,這樣可以保證NaNO2飽和溶液容易滴下,故選c;
(3)關閉分液漏斗開關,使裝置處于密閉體系,將導管一端浸入水中,用手緊握錐形瓶外壁,由于熱脹冷縮,錐形瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,如果導管口有氣泡冒出,說明氣密性良好,否則裝置漏氣,故答案為:用酒精燈微熱蒸餾燒瓶,導管口有氣泡冒出,撤掉酒精燈一段時間,導管內(nèi)上升一段水柱,證明氣密性良好;
(4)實驗必須對有毒氣體進行尾氣處理,應在干燥管D末端連接一個尾氣處理裝置,防止空氣污染,故答案為:在干燥管D末端連接一個尾氣處理裝置;
(5)①酒精、汽油雖然都不能與氨氣發(fā)生反應,但它們卻都極易揮發(fā),揮發(fā)出來的氣體對實驗有影響而且揮發(fā)完后不能再起到隔離氨氣與水接觸的作用;同時由于酒精易溶于水,也不能達到隔離的目的;CCl4密度大于水,不能起到隔離作用,而植物油既不溶于水,密度小于水也不易揮發(fā),可以把氨氣與水進行隔離;故答案為:c;
②本次實驗的目的在于測定產(chǎn)生氣體的體積而不是收集純凈的氣體,因此,把最后空間中充入的氨氣當成開始時的空氣即可,不會對測量結果產(chǎn)生影響,故答案為:不變;
③氨氣的體積為3.36L(標準狀況),物質(zhì)的量是0.15mol,所以氮化鋁的物質(zhì)的量是0.15mol,質(zhì)量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以氮化鋁的質(zhì)量分數(shù)為×100%=61.5%,故答案為:61.5%。
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【題目】已知反應的能量變化如圖所示,下列說法正確的是
A.該體系的壓強不變時標志此反應處于平衡狀態(tài)
B.若該反應中有電子得失,則可設計成原電池
C.反應物的總鍵能高于生成物的總鍵能
D.該反應中的反應物A和B的轉化率一定相同
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】室溫下,向20 mL N mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,其pH變化曲線如圖所示。下列說法中,正確的是
A.a點c(CH3COOH)=10-3mol·L-1
B.b點溶液中離子濃度大小滿足關系: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c點溶液中離子濃度大小滿足關系: c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)
D.滴定過程中不可能出現(xiàn):c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
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【題目】發(fā)酵法制酒精的過程可粗略表示如下:
①(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 ②C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
(1)上述化學方程式中(C6H10O5)n可能表示_____ ____(填物質(zhì)名稱);
(2)C6H12O6名稱是_________,常用_____ ____試劑來檢驗其存在;
(3)為檢驗蘋果成熟過程中發(fā)生了反應①,可在青蘋果汁中滴加碘酒,溶液呈_________色,向熟蘋果汁中加入Cu(OH)2懸濁液,加熱,反應生成____ ____(填實驗現(xiàn)象);
(4)下列作用不屬于水解反應的是_________
A.吃饅頭時多咀嚼后有甜味
B.淀粉溶液和稀硫酸共熱一段時間后,滴加碘水不顯藍色
C.不慎將濃硝酸沾到皮膚上會出現(xiàn)黃色斑痕
D.油脂與氫氧化鈉溶液共煮后可以制得肥皂
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【題目】2017年5月9日中國科學院正式向社會發(fā)布113號、115號、117號和118號元素的中文名稱。已知117號元素有多種原子,如、等。下列說法正確的是
A. 和的化學性質(zhì)完全不同
B. 元素Ts的相對原子質(zhì)量為
C. 基態(tài)原子核外電子共占據(jù)7個能級
D. Ts位于周期表的第七周期ⅦA族
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【題目】10毫升某氣態(tài)烴在80毫升氧氣中完全燃燒后,恢復到原來狀況(1.01×105Pa , 270C)時,測得氣體體積為70毫升,求此烴的分子式_________。
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【題目】CO2的資源化利用能有效減少CO2排放,充分利用碳資源。CaO可在較高溫度下捕集CO2,在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。CaC2O4·H2O熱分解可制備CaO,CaC2O4·H2O加熱升溫過程中固體的質(zhì)量變化見圖。
①寫出400~600 ℃范圍內(nèi)分解反應的化學方程式:________。
②與CaCO3熱分解制備的CaO相比,CaC2O4·H2O熱分解制備的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是________。
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【題目】下列物質(zhì)的轉化在給定條件下能實現(xiàn)的是
①Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3
②S SO3H2SO4
③飽和NaCl(aq) NaHCO3Na2CO3
④Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3
⑤MgCl2(aq) Mg(OH)2MgO
A.①③⑤B.②③④C.②④⑤D.①④⑤
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【題目】A是石油裂解氣的主要成分之一,其相對分子質(zhì)量為28,現(xiàn)以A為原料合成乙酸乙酯。請回答下列問題。
(1)結構簡式:A____;C ___。
(2)寫出化合物官能團名稱:B____。
(3)寫出反應的化學方程式④:____。
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