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1、实验题 氮化铝(AIN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝,设计下图实验装置。

试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与 NH4C溶液制取氮气的化学方程式为?。
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是?(填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发? b.保证实验装置不漏气? c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是?。
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法?。
(5)反应结束后,某同学用下图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气
。
①广口瓶中的试剂X最好选用?(填写序号)。
a.汽油? b.酒精? c.植物油? d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将?(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为?。
参考答案:(14分)(1)NaNO2+MH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O(2分)?(2)c(2分)
(3)在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,说明气密性良好(其它答案合理即可)(2分)
(4)在干燥管D末端连一尾气处理装置(答案合理即可)(2分)
(5)①c?②不变?③61.5%(每空2分,共6分)
本题解析:(1)饱和NaNO2与 NH4C溶液制取氮气,则根据原子守恒可知,还应该有水和氯化钠生成,因此实验中用饱和NaNO2与 NH4C溶液制取氮气的化学方程式为NaNO2+MH4Cl
NaCl+N2↑+2H2O。
(2)由于蒸馏烧瓶中有气体生成,压强大,分液漏斗中的液体不易滴下。分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A连接后,可以保持压强相同,使NaNO2饱和溶液容易滴下,答案选c。
(3)一般常用空气热胀冷缩法,因此根据该实验装置的特点可知,检查装置气密性的方法是在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,说明气密性良好。
(4)由于氮气、氧化铝和活性炭制取氮化铝的同时,还有CO生成,所以必须有尾气处理装置,即在干燥管D末端连一尾气处理装置。
(5)①氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气,所以要通过排水法测量氨气的体积,则根据氨气极易溶于水可知,X应该是密度小于水与水不溶的试剂。汽油易挥发,a不正确。酒精和水互溶,四氯化碳密度大于水,因此选项bd均不正确。植物油密度小于水、不溶于水,c正确,答案选c。
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),由于排除的水是依据压强差来完成的,所以对实验结果不影响,即则实验测得NH3的体积将不变。
③测得氨气的体积为3.36L(标准状况),氨气的物质的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,则根据氮原子守恒可知,氮化铝的物质的量是0.15mol,质量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以品中AlN的质量分数为
×100%=61.5%。
本题难度:困难
2、选择题 实验室制取下列气体时,不能用排水法收集的是
A.NO2
B.H2
C.O2
D.NO
参考答案:A
本题解析:由于NO2可与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,故不能用排水法来收集
本题难度:一般
3、实验题 胆矾(CuSO4·5H2O)是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。

完成下列各题:
Ⅰ.(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,随着铜粉的溶解可能观察到的实验现象?、?。
(2)制得的胆矾晶体(CuSO4·5H2O)中可能存在的杂质是?(写化学式)。
(3)采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量时,步骤如下:
①取样,称量?②加水溶解?③加氯化钡溶液生成沉淀?④过滤(其余步骤省略)
在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是?。
Ⅱ. 某研究性学习小组用ZRY-1型热重分析仪对12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)进行热重分析,随温度的升高,硫酸铜晶体依次发生下列反应。
a.CuSO4·5H2O
CuSO4+5H2O
b.CuSO4
CuO+SO3↑,2SO3
2SO2+O2
c.4CuO
2Cu 2 O+O2↑
请回答下列问题:
(1)实验过程中热重分析仪测得残留固体质量为3.8 g,试推断该固体的组分是?(写化学式),其对应的物质的量之比是?。
(2)热重分析仪加热晶体至恒重后,将全部气体导出,通入氢氧化钡溶液充分反应,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥,质量为?g。
参考答案:Ⅰ.?(1)溶液呈蓝色、有红棕色气体产生?(2)Cu(NO3)2
(3)在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生,若无,则沉淀完全
Ⅱ.(1)Cu2O、CuO(2分)? 1∶2(2分)(比值要和前一空物质次序对应,即n(Cu2O):n(CuO)="1:2" )
(2)11.65(2分)
本题解析:Ⅰ.(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,溶液中存在氢离子和硝酸根离子,此时铜粉相当于和硝酸发生了反应,观察到的实验现象溶液呈蓝色、有红棕色气体产生。(2)由于制备中存在硝酸根,所以制得的胆矾晶体(CuSO4·5H2O)中可能存在的杂质是)Cu(NO3)2。(3)要检验是否沉淀完全,可通过检验硫酸根离子是否含有,其操作是在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生,若无,则沉淀完全。Ⅱ.(1)12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是0.05mol,若只生成氧化铜,则为0.05mol(4g),不可能。若只生成氧化亚铜,则为0.025mol(3.6g),不可能;所以残留3.8 g固体为两者混合物。设氧化铜和氧化亚铜物质的量分别为x和y,则有x+2y=0.05,80x+144y=3.8。求得y:x=1:2。(2)三氧化硫和二氧化硫的生成量与铜的物质的量相同,即为0.05mol,将全部气体导出,通入氢氧化钡溶液充分反应,所得沉淀是硫酸钡和亚硫酸钡,亚硫酸钡最终被氧化为硫酸钡,可知硫酸钡的物质的量为0.05mol,质量为)11.65g。
本题难度:一般
4、选择题 右图是气体制取装置,下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是
?
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B.锌粒和稀硫酸制氢气
C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气
D.电石和水制取乙炔
参考答案:B
本题解析:大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶,附着在大理石表面,阻止大理石和稀硫酸反应,不能制取CO2,A不正确。制取氯气需要加热,C不正确。电石能溶于水,不能满足随开随用、随关随停,D不正确。锌是固体,不溶于水,和稀硫酸反应不需要加热,B正确,所以答案选B。
本题难度:一般
5、实验题 (12分)下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省略)。

(1)写出图中仪器A的名称:??。
(2)装置中x试剂为?;装置中饱和食盐水的作用是?。
(3)装置③中发生反应的化学方程式为?。
(4)若将生成的C12通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察到溶液变成?色,反应的离子方程式为?。
参考答案:(12分,每空2分)
(1)分液漏斗
(2)氢氧化钠溶液;除去Cl2中混有的HCl。
(3)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2
H2O
(4)蓝;? Cl2 + 2I-=2Cl- + I2
本题解析:略
本题难度:一般