① 實驗室可以通過三條途徑來製取氮氣:①加熱條件下用NH3還原CuO製得純凈的N2和活性銅粉,反應的化學方程式
(l)濃氨水易揮發,CaO固體與水反應放出大量的熱,導致溫度升高,使得氨氣在水中的溶解度進一步減少,以氣體的形式逸出,製得氨氣,題中所給的裝置,適用於制備氣體的發生裝置的是BE,E裝置的優點是能控制反應的速率,而B裝置只能一次性加入葯品,無法控制反應的速率,所以選擇圖中的E裝置,發生的化學反應為:NH3?H2O+CaO═Ca(OH)2+NH3↑,按方法a製取N2中會含有未反應的氨氣,因此,還需要用試劑吸收氨氣,由於氨氣是一種極易溶於水的氣體,所以用排水法收集氮氣,即可除去氮氣中含有的氨氣,所以還需使用的裝置是AD或ACD;
故答案為:E;A、D或A、C、D;
(2)①②反應原理簡單,原料來源多,銅和氧化銅可以循環利用,無有毒物質參加;
故答案為:Cu和CuO可以循環使用,避免了使用有毒物質;
(3)裝置E的氣密性檢查,可以先關閉止水夾,利用分液漏斗加入水後,打開分液漏斗活塞,觀察水是否全部流下,若不能全部流下,說明氣密性完好;E裝置的條件是固體和液體不加熱制備氣體,H2、O2、CO2、C12、SO2、NO2、NO等氣體制備都符合;
故答案為:用止水夾夾緊E中乳膠管,向分液漏斗中加入適量水,打開活塞,若最終液面保持恆定,則證明該裝置不漏氣;H2、O2、CO2、C12、SO2、NO2、NO等;
② 有人提出可以把氨水滴入生石灰中以製取氮氣,請說明理由,並為該試驗設計一個發生裝置。
可以抄製取
雖然氨水和生石灰不反應,但是生石灰和水反應!還是劇烈放熱的
生石灰與水反應後,氨水濃度變大,又受熱,會有大量氨氣益處
裝置如下圖
(使用一個分液漏斗,分液漏斗中裝氨水,下面是帶橡皮塞的錐形瓶,再接根導管導氣~OK~)
③ 某化學興趣小組的同學進行草酸亞鐵晶體(FeC2O4nH2O)分解的實驗探究.經過小組討論,他們設計了如下裝
(1)裝置圖分析可知,裝置A是生成氮氣的發生裝置,利用生成氮氣提供惰性環境,避免干擾分解產物的分析和驗證,加入葯品前,應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性檢查;
故答案為:檢查裝置氣密性檢查;
(2)實驗時先打開活塞a,並加熱燒瓶A一段時間,其目的是利用氮氣排除裝置中的空氣,避免空氣中二氧化碳對實驗造成干擾;然後停止加熱,關閉活塞a,實驗結束前,還要打開活塞a,加熱燒瓶A一段時間,其目的是實驗結束把生成的產物全部趕到後面的裝置充分反應,減少測定誤差;
故答案為:用生成的N2排除裝置內的空氣,避免空氣中CO2對實驗造成的干擾;使分解產物全部通過後面的裝置,充分反應;
(3)D中是澄清石灰水,生成沉澱證明生成二氧化碳,證明一氧者歷化碳生成可以利用裝置F中澄清石灰水不變渾濁,一氧化碳還原氧化銅反應生成二氧化碳通過I澄清石灰水變渾濁;結晶水合物分解生成水蒸氣,在CD間加一個成無水硫酸銅的乾燥管證明水的生成,將充分反應後的固體殘余物投入經煮沸的稀硫酸中溶解,固體完全溶解且無氣體放出,說明無金屬鐵,取反應液加入KSCN溶液無血紅色,證明無鐵離子存在,分解生成的固體產物應為氧化亞鐵;
故答案為:CO2,F中不出現渾濁,I中出現渾濁(吵昌H內固體變紅);在CD之間連一個盛有無水CuSO4的裝置;FeO;
(4)上述實驗分析,測得硬質玻璃管C中殘余固體2.88g,判斷為氧化亞鐵的質量,計算得到鐵元素物質的量=
2.88g |
72g/mol |
7.2g |
0.04mol |
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