【題目】光氣(COCl2)在農(nóng)藥、醫(yī)藥、工程塑料等方面都有廣泛應(yīng)用,光氣常溫下為無色氣,有腐草味,低溫時為黃綠色液體,化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遇水迅速水解,生成氯化氫。某實驗小組利用如下實驗裝置合成光氣并利用光氣與濃氨水反應(yīng)制備尿素[CO(NH2)2]。主要實驗裝置(夾持裝置略去)及操作步驟如下:

①按如圖連接裝置,檢驗裝置的氣密性,然后加裝實驗藥品;

②打開活塞a.,向A中緩慢通入干燥的熱空氣;

③一段時間后,裝置D中溶液會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,且混合液上方有大量白色煙霧;

已知:3CC14+Al2O3=3COCl2+2AlC13

回答下列問題:

(1)檢驗整個裝置的氣密性的方法:___

(2)步驟②中通入干燥的熱空氣的作用為___

(3)裝置C的作用___。

(4)裝置D中反應(yīng)除生成尿素[CO(NH2)2]外,還有NH4Cl生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。。

(5)分離裝置D中混合液的操作名稱為___。

(6)裝置E中足量的NaOH溶液與少量的光氣反應(yīng)的離子方程式為:___。

(7)實驗后,將D中溶液先蒸發(fā)結(jié)晶,再用重結(jié)晶的方法得到尿素晶體(含有少量的NH4Cl雜質(zhì)),測定所得晶體中尿素的百分含量的方法:將7.07g晶體中所含氮完全轉(zhuǎn)化為氨氣所得氨氣用100mL2.00molL-1的硫酸溶液完全吸收,取吸收液10mL0.4000molL-1的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

①到達(dá)滴定終點(diǎn)時,消耗氫氧化鈉45.00mL,則該晶體中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___(保留3位有效數(shù)字)。

②若滴定前未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管,則測得該體晶中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___(選填偏大偏小”)。

【答案】關(guān)閉活塞a,將裝置末端導(dǎo)管插入盛水的燒杯中,加熱裝置A,觀察末端導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,末端導(dǎo)管口有一段水柱 加熱蒸發(fā)CCl4,并且將熱的CC14氣體帶出,進(jìn)入B裝置發(fā)生反應(yīng) 防止D裝置中的水進(jìn)入裝置B,導(dǎo)致光氣發(fā)生水解反應(yīng) COC12+4NH3H2O=CO(NH2)2+2NH4Cl+4H2O 分液 COCl2+4OH-=CO32-+2Cl-+2H2O 84.9% 偏小

【解析】

本實驗?zāi)康氖呛铣晒鈿獠⒗霉鈿馀c濃氨水反應(yīng)制備尿素[CO(NH2)2];光氣化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遇水迅速水解,所以制備光氣時要保持體系干燥,用干燥的熱空氣將加熱蒸發(fā)四氯化碳,并將其吹入B裝置中與Al2O3進(jìn)行反應(yīng)制備光氣,C裝置可以防止水蒸氣進(jìn)入B裝置;光氣通入濃氨水中反應(yīng)制備[CO(NH2)2];D中有被吹過來的四氯化碳冷凝,四氯化碳不溶于水,所以出現(xiàn)分層現(xiàn)象;未反應(yīng)的光氣在混合液上方與水蒸氣反應(yīng)生成HClCO2,HCl遇到揮發(fā)出的氨氣反應(yīng)生成氯化銨,所以產(chǎn)生大量白煙;裝置E可以吸收尾氣。

(7)滴定原理為先將樣品中的N元素全部轉(zhuǎn)化為氨氣用硫酸吸收,然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定剩余的硫酸的量,從而確定N元素的量,再根據(jù)守恒法計算確定樣品中尿素的含量。

(1)可以通過受熱法檢驗裝置的氣密性,具體操作為:關(guān)閉活塞a,將裝置末端導(dǎo)管插入盛水的燒杯中,加熱裝置A,觀察末端導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱,末端導(dǎo)管口有一段水柱,說明氣密性良好;

(2)根據(jù)分析可知通入干燥熱空氣的作用為加熱蒸發(fā)CCl4,并且將熱的CC14氣體帶出,進(jìn)入B裝置發(fā)生反應(yīng);

(3)光氣化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遇水迅速水解,裝置C的作用主要是防止D裝置中的水蒸氣進(jìn)入裝置B,導(dǎo)致光氣發(fā)生水解反應(yīng);

(4)D中反應(yīng)物為COCl2和一水合氨,產(chǎn)物有[CO(NH2)2]NH4Cl等,根據(jù)元素守恒可得方程式為COC12+4NH3H2O=CO(NH2)2+2NH4Cl+4H2O

(5)裝置D中溶液分層,可通過分液的方法分離;

(6)光氣遇水水解產(chǎn)生HClCO2,HClNaOH反應(yīng)生成NaCl和水,CO2NaOH反應(yīng)生成Na2CO3和水,所以光氣和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為COCl2+4OH-=CO32-+2Cl-+2H2O;

(7)①到達(dá)滴定終點(diǎn)時,消耗氫氧化鈉45.00mL,則10mL吸收液剩余n(H+)=0.045L×0.4000mol/L=0.018mol,則所得的氨氣n(NH3)=0.1L×2.00mol/L×2-=0.22mol,設(shè)晶體中n([CO(NH2)2])=x moln(NH4+)=y mol;

根據(jù)元素守恒可得,解得x=0.1mol,y=0.02mol,所以尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=84.9%

②若滴定前未用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管,會使消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液偏多,則測得該晶體中尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用和氨水的混合液浸取廢銅礦渣中的單質(zhì)銅,得到。某小組同學(xué)欲通過實驗探究其原理。

(查閱資料)i.呈深藍(lán)色,;受熱易分解,放出氨氣。

ii.在水溶液中不穩(wěn)定,在溶液中只能以等絡(luò)合離子的形式穩(wěn)定存在;無色,易被氧氣氧化為

(實驗1)制備。

向盛有溶液的試管中滴加氨水,觀察到溶液中立即出現(xiàn)淺藍(lán)色沉淀;隨后沉淀逐漸溶解,得到深藍(lán)色溶液。經(jīng)分離得到晶體。

(1)資料表明,向溶液中滴加氨水,可能會生成淺藍(lán)色沉淀。

①該小組同學(xué)取實驗1中淺藍(lán)色沉淀,洗滌后,____________(補(bǔ)全實驗操作和現(xiàn)象),證明沉淀中含有。

②補(bǔ)全實驗1中生成沉淀的離子方程式:

____________+____________

(2)甲同學(xué)設(shè)計實驗證明深藍(lán)色溶液中含:加熱深藍(lán)色溶液并檢驗逸出氣體為氨氣。你認(rèn)為此方案____________(可行不可行”),理由是____________。

(實驗2)探究用和氨水的混合液浸取單質(zhì)銅得到的原理。

編號

實驗裝置及部分操作

燒杯中溶液

實驗現(xiàn)象

2-1

實驗開始,先讀取電壓表示數(shù),后迅速將其換成電流表,繼續(xù)實驗, 10 min內(nèi)記錄甲燒杯中現(xiàn)象

甲:

乙:

電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.1V;甲中溶液無明顯變化

2-2

甲:

乙:

電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.3V;甲中溶液無明顯變化

2-3

甲:氨水等體積混合

乙:溶液A

電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)至0.35V;甲中溶液無明顯變化

2-4

甲:氨水等體積混合

乙:

電壓表指針迅速編轉(zhuǎn)至0.65V;幾分鐘后,甲燒杯溶液逐漸由無色變藍(lán)色

已知:其他條件相同時,參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng),檢測到的電壓越大

(3)溶液A____________。

(4)對比實驗2-12-2,可以得到結(jié)論是____________。

(5)實驗2-4中,甲燒杯中溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色的原因是____________

(6)依據(jù)上述實驗,分析用和氨水的混合液浸取單質(zhì)銅的原理:____________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】從鎳鉬礦渣(主要含有MoO3、NiO、MgOFe2O3)中提取元素,其主要工業(yè)流程如圖:

已知:①MoO3難溶于水,可溶于強(qiáng)堿溶液。

Fe2O3、MgO不溶于NH4Cl—氨水混合液,NiO可溶于NH4Cl—氨水混合液生成[Ni(NH3)6]2+

③已知部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見下表:

pH(開始沉淀)

pH(完全沉淀)

Fe3+

1.52

3.18

Mg2+

8.10

9.43

請回答下列問題:

(1)“堿浸時應(yīng)先將鎳鉬礦渣粉碎,再與NaOH80℃下反應(yīng)2小時,該操作的目的為___

(2)“堿浸時,MoO3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(3)“氨溶解的目的為___,氨溶解過程中反應(yīng)條件的選擇性實驗數(shù)據(jù)如圖所示,氨溶解過程中需要控制溫度在50~70℃之間,溫度過高或過低都會導(dǎo)致產(chǎn)品的產(chǎn)量降低,請解釋原因___。

(4)簡述利用濾渣I”制備純凈的鐵紅的方法:___

(5)“一次沉鎳時加入H2S的目的是將鎳元素轉(zhuǎn)化為NiS沉淀,對應(yīng)的離子方程式為___。

(6)“氧化時發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___。

(7)“二次沉鎳時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(8)已知:某溫度時,Ksp(NiC2O4)=4.0×10-10,Ksp(NiCO3)=1.60×10-8。此溫度下,將碳酸鎳固體投入到1L一定濃度的Na2C2O4溶液中,若要一次性恰好將1molNiCO3完全轉(zhuǎn)化成NiC2O4,則所需Na2C2O4溶液的濃度c(Na2C2O4)=___(忽略溶液體積的變化)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室需要0.3 mol/L NaOH溶液480 mL1.0 mol/L硫酸溶液250 mL。根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題。

(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是________(填序號),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是________(填儀器名稱)。

(2)下列操作中,容量瓶所不具備的功能有________(填序號)。

A.配制一定體積準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液 B.貯存溶液 C.測量容量瓶規(guī)格以下的任意體積的液體 D.準(zhǔn)確稀釋某一濃度的溶液 E.用來加熱溶解固體溶質(zhì)

(3)根據(jù)計算用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為________g。在實驗中其他操作均正確,若定容時仰視刻度線,則所得溶液濃度___0.3 mol/L(大于”“等于小于,下同)。

(4)根據(jù)計算得知,所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 g/cm3的濃硫酸的體積為_______mL(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。如果實驗室有15 mL、20 mL50 mL量筒,應(yīng)選用________ mL的量筒最好。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,NaCN溶液中CNHCN濃度所占分?jǐn)?shù)(δ)pH變化的關(guān)系如圖甲所示。向10mL0.01mol·L1NaCN溶液中逐滴加入0.01mol·L1的鹽酸,其pH變化曲線如圖乙所示[其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(9.5,0.5]。下列溶液中的關(guān)系中正確的是(

A.常溫下,HCN的電離平衡常數(shù):Ka(HCN)=10-4.5

B.圖甲中pH7的溶液:c(Cl)c(HCN)

C.圖乙中b點(diǎn)的溶液:c(CN)>c(Cl)>c(HCN)>c(OH)>c(H)

D.圖乙中c點(diǎn)的溶液:c(Na)c(H)c(HCN)c(OH)c(CN)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Fe2(SO4)3CuSO4的混合液中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2的物質(zhì)的量濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間關(guān)系如圖所示。則該溶液中Fe2(SO4)3CuSO4的物質(zhì)的量濃度之比為

A.31B.12C.21D.11

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是(  )

A. 濃度均為0.1 mol·L1的氨水和鹽酸等體積混合后:c(H)=c(OH)+c(NH3·H2O)

B. 等濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液混合后:c(CO)<c(HCO)

C. NaHB溶液中一定有:c(Na)=c(HB)+2c(B2)

D. Na2CO3溶液中:2c(Na)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某飽和鏈烴的含氧衍生物X具有如下性質(zhì):X+H2OY+Z,其中Y的摩爾質(zhì)量為46g/mol。若X分子中有6個碳原子,則X的結(jié)構(gòu)(不考慮立體結(jié)構(gòu))最多有(

A.10B.8C.7D.6

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后,產(chǎn)生1.16g白色沉淀,再向所得濁液中逐漸加入1.00mol·L-1HCl溶液,加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關(guān)系如圖所示。

試回答:

1A點(diǎn)沉淀的化學(xué)式為______。

2)寫出A點(diǎn)至B點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。

3)求原混合物中AlCl3的質(zhì)量____NaOH的物質(zhì)的量____。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案