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13.某小組模擬工業合成氨,并制備NaHCO3,設計實驗如下(夾持裝置略去).

回答下列問題:
(1)裝置E中盛放堿石灰的儀器名稱為干燥管.
(2)裝置A中發生反應的離子方程式為NO2-+NH4+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O.
(3)裝置C的作用為使N2和H2混合均勻干燥氮氣和氫氣、通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例.
(4)實驗時,應先打開裝置B中分液漏斗活塞,反應一段時間,在裝置末端導管處收集H2并驗純后,再點燃D處酒精燈,原因為防止加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應使金屬鐵失去金屬活性;防止氫氣和氧氣混合加熱爆炸.
(5)當F中的氨氣飽和后,取下裝置F,再向其中通入足量CO2,現象為白色的晶體析出;發生反應的離子方程式為Na++CO2+NH3+H2O=NH4++NaHCO3
(6)已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10;Ag2CrO4為磚紅色,Ksp(Ag2CrO4)=1.2×10-12.該小組同學設計實驗測定25℃時,NH4Cl飽和溶液的物質的量濃度.取NH4Cl飽和溶液10.00mL,于錐形瓶中,滴加2~3滴K2CrO4溶液;用2.000mol•L-1的AgNO3標準溶液滴定,重復滴定3次,平均消耗AgNO3溶液26.00mL.判斷達到滴定終點的方法為滴入最后一滴硝酸銀出現磚紅色沉淀,半分鐘內沉淀不消失;NH4Cl飽和溶液的物質的量濃度為5.2mol/L.

分析 (1)根據裝置圖可以知道裝置E中盛放堿石灰的儀器名稱;
(2)根據圖示,裝置A的作用是制備氮氣,氯化銨和亞硝酸鈉之間反應產生氮氣;
(3)裝置D中氮氣和氫氣按照一定的比例混合可以得到氨氣,裝置C的作用為使N2和H2混合均勻、干燥氮氣和氫氣、通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例;
(4)加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應使金屬鐵失去金屬活性、氫氣和氧氣混合加熱爆炸,氫氣可以做保護氣,點燃之前要驗純;
(5)飽和氯化鈉可以吸收氨氣,得到堿性溶液,該溶液可以吸收二氧化碳氣體,得到溶解度較小的碳酸氫鈉晶體;
(6)根據溶度積常數的意義,知道先生成的是AgCl,再生成磚紅色的鉻酸銀,可以確定滴定終點的現象;氯化銨飽和溶液的物質的量濃度是2mol/L×0.026L÷0.01L=5.2mol/L.

解答 解:(1)根據裝置圖可以知道裝置E中盛放堿石灰的儀器名稱為干燥管,故答案為:干燥管;
(2)根據圖示,裝置A的作用是制備氮氣,氯化銨和亞硝酸鈉之間的反應為:NO2-+NH4+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O,故答案為:NO2-+NH4+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$N2↑+2H2O;
(3)裝置D中氮氣和氫氣按照一定的比例混合可以得到氨氣,裝置C的作用為使N2和H2混合均勻、干燥氮氣和氫氣、通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例,故答案為:干燥氮氣和氫氣;通過氣泡的溢出速率控制氮氣和氫氣的混合比例;
(4)實驗時,應先打開裝置B中分液漏斗活塞,反應一段時間,在裝置末端導管處收集H2并驗純后,再點燃D處酒精燈,這樣不但防止加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應使金屬鐵失去金屬活性,還可以防止氫氣和氧氣混合加熱爆炸,故答案為:防止加熱時空氣中的氧氣和水蒸氣和金屬鐵反應使金屬鐵失去金屬活性;防止氫氣和氧氣混合加熱爆炸;
(5)飽和氯化鈉可以吸收氨氣,得到堿性溶液,該溶液可以吸收二氧化碳氣體,得到溶解度較小的碳酸氫鈉晶體,即Na++CO2+NH3+H2O=NH4++NaHCO3
故答案為:白色的晶體析出;Na++CO2+NH3+H2O=NH4++NaHCO3
(6)根據溶度積常數的意義,知道先生成的是AgCl,再生成磚紅色的鉻酸銀,可以確定滴定終點的現象是:滴入最后一滴硝酸銀出現磚紅色沉淀,半分鐘內沉淀不消失,氯化銨飽和溶液的物質的量濃度是2mol/L×0.026L÷0.01L=5.2mol/L,故答案為:滴入最后一滴硝酸銀出現磚紅色沉淀,半分鐘內沉淀不消失;5.2mol/L.

點評 本題是一道考查侯氏制堿法原理的實驗方案設計題,注重元素化合物性質的考查,難度不大.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

10.某實驗小組設計用50mL1.0mol/L鹽酸跟50mL1.1mol/L氫氧化鈉溶液在如圖裝置中進行中和反應.通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱.回答下列問題:
(1)環形玻璃攪拌棒的作用是使酸和堿充分混合,加快反應速率,并使小燒杯內液體溫度上下一致.
(2)中和反應放出的熱量會造成少量鹽酸在反應中揮發,則測得的中和熱的數值偏小(填“偏大”、“偏小”或“不變”).
(3)該實驗小組做了三次實驗,每次取溶液各50mL,并將實驗數據記錄如表:
實驗序號        起始溫度t1/℃終止溫度(t2)℃溫差(t2-t1)℃
鹽酸 NaOH溶液平均值
125.124.925.031.86.8
225.125.125.131.86.7
325.125.125.132.06.9
已知鹽酸、NaOH溶液的密度與水相同,中和后生成的溶液的比熱容c=4.18×10-3kJ/(g•℃),則該反應的中和熱△H=-56.8 kJ/mol.
(4)在中和熱測定實驗中,測量起始溫度時需要兩個溫度計,如果只用一個溫度計測量,則測得的中和熱的數值偏小(填“偏大”、“偏小”或“不變”).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致:N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H>0,已知該反應在2 404℃時,平衡常數K=64×10-4.請回答:
(1)某溫度下,向2L的密閉容器中充入N2和O2各1mol,5分鐘后O2的物質的量為0.5mol,則N2的反應速率0.05mol/(L•min).
(2)假設該反應是在恒容條件下進行,判斷該反應達到平衡的標志AD.
A.消耗1mol N2同時生成1mol O2B.混合氣體密度不變
C.混合氣體平均相對分子質量不變            D.2v(N2=v(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下列變化趨勢正確的是AC(填字母序號).

(4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質的量的N2和O2,達到平衡狀態后再向其中充入一定量NO,重新達到化學平衡狀態.與原平衡狀態相比,此時平衡混合氣中NO的體積分數不變.(填“變大”、“變小”或“不變”)
(5)該溫度下,某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,此時反應向正反應方向進行(填“處于化學平衡狀態”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”),理由是因為濃度商Qc<K.此時正、逆反應速率的大小:v>v(填“>”、“<”或“=”).

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1.在2L密閉容器中,起始投入2mol N2和3.5mol H2發生反應,測得平衡時的數據如表.若該反應△H<0,則T1<T2(填“>”、“<”或“=”);在溫度T2下,若經過10min反應達到平衡,則平均速率v(NH3)=0.05 mol•L-1•min-1,平衡常數為0.33(mol•L-1-2 (保留兩位有效數字)
溫度平衡時NH3
物質的量mol
T11.2
T21.0

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8.為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質量.有效控制空氣中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物顯得尤為重要.在汽車排氣管內安裝催化轉化器,可將汽車尾氣中主要污染物轉化為無毒的大氣循環物質.熱化學反應方程式為 2N0(g)+2C0(g)?N2 (g)+2C02 (g)△H=-746.5kJ•mol-1,將1.0mol N0和1.0mol C0充入一個容積為10L的密閉容器中,反應過程中物質濃度變化如圖所示.
(1)C0在0〜9min內的平均反應速率w(C0)=4.4×10-3mol•L-1•min-1(保留兩位有效數字);第12min時改變的反應條件可能為C.
A.升高溫度  B.減小壓強C.降低溫度   D.加催化劑
(2)該反應在第24min時已達到平衡狀態,此時C02的體積分數為22.2% (數值保留至小數點后一位),化學平衡常數K=3.4 (數值保留至小數點后一位).

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18.如圖所示,把試管放入盛有25℃飽和澄清石灰水的燒杯中,試管中開始放入幾小塊鎂片,再用滴管滴入10mL鹽酸于試管中,試回答下列問題:
(1)實驗中觀察到的現象是鎂片上有大量氣泡,鎂片逐漸溶解,燒杯中溶液變渾濁.
(2)反應中轉移了0.04mol電子時;生成的MgCl2物質的量濃度為2mol/L.(溶液體積保持不變)
(3)由實驗推知,鎂片溶液和鹽酸的總能量大于(填“大于”、“小于”或“等于”) MgCl2和H2的總能量;此反應為放熱反應 (填放熱反應或者吸熱反應).

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5.(1)使Cl2和H2O(g)通過灼熱的炭層,生成HCl和CO2是放熱反應,該反應中每生成1mol HCl時釋放145kJ的熱量,寫出這個反應的熱化學方程式:C(s)+2Cl2(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4HCl(g)△H=-580kJ/mol
(2)已知N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180kJ•mol-1,其中N≡N鍵的鍵能為946kJ•mol-1,氧分子中氧氧鍵的鍵能為498kJ•mol-1,則一氧化氮分子中氮氧鍵的鍵能為632kJ•mol-1
(3)已知下列熱化學方程式:
Zn(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═ZnO(s);?△H=-348.3kJ•mol-1
4Ag(s)+O2(g)═2Ag2O(s);?△H=-62.0kJ•mol-1
由此可知反應:Zn(s)+Ag2O(s)═ZnO(s)+2Ag(s)的△H為-317.3 kJ/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:多選題

2.已知甲為恒溫恒壓容器,乙為恒溫恒容容器.初始時,兩容器的溫度、體積相同,兩容器中均充入2molSO2和lmolO2,且發生反應為2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)+Q(Q>0);當兩容器都達到平衡后,為使兩者中的SO2在平衡混合物中的物質的量分數相同,下列措施中可行的是(  )
A.向甲容器中再充人一定量的氦氣B.向乙容器中再充人2mol的SO3氣體
C.適當降低乙容器的溫度D.縮小甲容器的體積

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.化學平衡移動原理在化T生產和科學研究中具有重要的指導作用,第一個提出平衡移動原理的科學家是(  )
A.蓋斯B.勒•夏特列C.門捷列夫D.凱庫勒

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