學而優·教有方PAGEPAGE8化學實驗專題訓練(二)——氣體流程型實驗1、氮化鍶(Sr3N2)在工業上有著重要的用途，已知氮化鍶遇水劇烈反應產生氫氧化鍶和氨氣，因此需密封保存。鍶和鎂的化學性質相似，在加熱條件下可以直接與氮氣反應產生氮化鍶，實驗室用下述裝置制取氮化鍶?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗室制取氮氣可以用亞硝酸鈉溶液和氯化銨溶液在加熱條件下反應得到，則制取氮氣的化學方程式為____________________________________(2)裝置的連接順序為g→_________________________________________________(用接口處的字母表示)(3)D裝置的作用是__________________________________________________(4)氮化鍶遇到水易發生反應產生氫氧化鍶和氨氣，寫出該反應的化學方程式：__________________________(5)實驗中先點燃C處的酒精燈一段時間后，再點燃B處的酒精燈的原因是________________________________(6)為測定產品的純度，取反應后的固體10g，向其中加入適量的水，將產生的氣體全部通入到濃硫酸中，濃硫酸增重1.02g，則氮化鍶的質量分數為________；有同學認為上述做法會使測得的氮化鍶的質量分數偏大，其原因是________________________________________________________________________2、過氧化鈣是一種溫和的氧化劑，常溫下為白色的固體，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑。某實驗小組擬選用如下裝置(部分固定裝置略)制備過氧化鈣。(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為____________________(填儀器接口的字母編號，裝置可重復使用)(2)根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：①檢驗裝置的氣密性后，裝入試劑；②打開分液漏斗活塞，通入一段時間氣體，加熱試劑；③反應結束后，__________________(填操作)；④拆除裝置，取出產物。(3)若鈣在空氣中燃燒生成氮化鈣(Ca3N2)，同時可能生成過氧化鈣。請利用下列試劑，設計實驗檢驗鈣的燃燒產物中是否含有過氧化鈣___________________________________________________________________________________________________________________________________________(簡要說明實驗步驟、現象和結論)限選試劑：酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸(4)利用反應Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O=CaO2·8H2O↓＋2NHeq\o\al(＋,4)，在堿性環境下制取CaO2的裝置如下：C中發生反應時常用冰水浴控制溫度在0℃左右，其可能的原因分析：該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO2·8H2O產率；________________________________________(5)測定產品中CaO2含量的實驗步驟如下：步驟一：準確稱取ag產品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的bgKI晶體，再滴入少量2mol·L－1的硫酸，充分反應步驟二：向上述錐形瓶中加入幾滴________(作指示劑)步驟三：逐滴加入濃度為cmol·L－1的Na2S2O3溶液至反應完全，滴定至終點，記錄數據，再重復上述操作2次，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的體積為VmLCaO2的質量分數為________(用字母表示)(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))3、有資料顯示過量的氨氣和氯氣在常溫下可合成巖腦砂(主要成分為NH4Cl)，某小組對巖腦砂進行以下探究。Ⅰ.巖腦砂的實驗室制備(1)C裝置中盛放堿石灰的儀器名稱為________________(2)為使氨氣和氯氣在D中充分混合并反應，上述裝置的連接順序為a→d→c→______、______←j←i←h←g←b(3)裝置D處除易堵塞導管外，還有不足之處為______________________(4)檢驗氨氣和氯氣反應有巖腦砂生成時，除了蒸餾水、稀HNO3、AgNO3溶液、紅色石蕊試紙外，還需要的試劑為______________________。Ⅱ.天然巖腦砂中NH4Cl純度的測定(雜質不影響NH4Cl純度測定)已知：2NH4Cl＋3CuO3Cu＋2HCl↑＋N2↑＋3H2O。步驟：①準確稱取1.19g巖腦砂；②將巖腦砂與足量的氧化銅混合加熱(裝置如下)(5)連接好儀器后，檢查裝置的氣密性時，先將H和K中裝入蒸餾水，然后加熱G，____________________，則氣密性良好(6)裝置H的作用是___________________________(7)實驗結束后，裝置I增重0.73g，則天然巖腦砂中NH4Cl的質量分數為________________(8)若用K中氣體體積測定NH4Cl純度，當量氣管內液面低于量筒內液面時，所測純度______(填“偏高”“無影響”或“偏低”)4、硫化鈉主要用于皮革、毛紡、高檔紙張、染料等行業。生產硫化鈉大多采用無水芒硝(Na2SO4)－炭粉還原法，其流程示意圖如下：(1)上述流程中采用稀NaOH溶液比用熱水更好，理由是___________________________________________(2)同學甲根據氧化還原反應的原理認為上述流程中產生的氣體可能是CO、CO2、SO2，他從下列裝置中選擇必要的裝置設計簡易的實驗方案驗證他的假設(加熱裝置省略)①選擇裝置連接導管接口，其氣流從左到右的順序為_________________________②能證明有CO2氣體的現象為________________________________________________③正確連接裝置并反應一段時間后，用集氣瓶能收集到一定體積的氣體，說明混合氣體中含有CO。確認氣體中含有CO的另一種方法是__________________________________(3)同學乙認為“煅燒”后的固體中可能含有Na2SO3。①檢驗反應后的固體中是否還有剩余的無水芒硝，需要的試劑是________________________________②設計實驗證明反應后的固體中是否含有Na2SO3，完成實驗報告。供選擇試劑有：酚酞溶液、硝酸、稀鹽酸、品紅溶液、澄清石灰水。實驗步驟實驗操作現象及結論Ⅰ取少量制得的硫化鈉晶體溶于水，過濾得到濾液除去炭粉等難溶性的雜質Ⅱ取少量濾液于試管中，________________________(4)實驗測得硫酸鈉與焦炭的反應產物由溫度、反應物質量比決定。如果反應產物為兩種鹽，兩種氣體產物體積比為1∶3，且平均相對分子質量為32，則煅燒反應的化學方程式為_________________________________5、高氯酸銨(NH4ClO4)為白色晶體，具有不穩定性，在400℃時開始分解產生多種氣體，常用于生產火箭推進劑。某化學興趣小組同學利用下列裝置對NH4ClO4的分解產物進行探究。(假設裝置內試劑均足量，部分夾持裝置已省略)(1)在實驗過程中發現C中銅粉由紅色變為黑色，說明分解產物中有________(填化學式)(2)實驗完畢后，取D中硬質玻璃管中的固體物質于試管中，滴加蒸餾水，產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色的氣體，產生該氣體的化學方程式為_____________________________(3)通過上述實驗現象的分析，某同學認為產物中還應有H2O，可能有Cl2。該同學認為可能有Cl2存在的理由是___________________________________________________________________________________(4)為了證明H2O和Cl2的存在，選擇上述部分裝置和下列提供的裝置進行實驗：①按氣流從左至右，裝置的連接順序為A→________→________→________②實驗結束后發現G中液體變為橙黃色，用必要的文字和方程式解釋出現該現象的原因：_________________________________________________________________________________________________________③F中發生反應的離子方程式為________________________________________(5)實驗結論：NH4ClO4分解時產生了上述幾種物質，則高氯酸銨分解的化學方程式為____________________(6)在實驗過程中儀器E中裝有堿石灰的目的是__________________________________________________；實驗結束后，某同學擬通過稱量D中鎂粉質量的變化，計算高氯酸銨的分解率，會造成計算結果________(填“偏大”“偏小”或“無法判斷”)6、納米CaCO3作為工業上重要的無機填充材料，廣泛應用于橡膠、塑料、涂料、油墨和造紙等行業。某化學興趣小組在實驗室中利用下列裝置模擬工業制備納米CaCO3請回答下列問題：(1)儀器甲的名稱是___________，在該實驗中其作用是_____________________________(2)將上述接口連接順序補充完整:a；b；d(3)裝置D中選擇的試劑是__________(填序號，下同)，裝置E中選擇的試劑是__________①飽和Na2CO3溶液②飽和NaHCO3溶液③無水CaCl2固體④堿石灰(4)裝置C中發生反應的離子方程式為_________________________(5)隨著氣體的通入，三頸燒瓶中產生白色沉淀且逐漸增多，但一段時間后,白色沉淀逐漸減少，其可能的原因為___________________________________________________________________(結合化學用語解釋)(6)當生成5g沉淀時,理論上消耗兩種氣體(標準狀況下)的總體積可能為____________(7)已知:常溫下，Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO3)=1.4×10-7。向濃度為1.0mol/L的Na2SO3溶液中加入納米CaCO3,若使CaCO3向CaSO3轉化,則該混合液中c(SO32-)/c(CO32-)的值(x)的取值范圍為__________7、已知：①甲醛（HCHO）與葡萄糖化學性質相似，都具有還原性。②甲醛易揮發，甲酸鈣易溶于水。為探究過量的甲醛和新制Cu(OH)2反應的產物，進行如下實驗：(1)在下圖裝置中進行實驗，向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL和5②甲醛易揮發，甲酸鈣易溶NaOH

溶液100mL，振蕩，再加入40%的甲醛溶液50mL，緩慢加熱20分鐘后冷卻至室溫。儀器a、b的名稱分別是________________、_______________(2)上述實驗有副反應發生，產生的氣體為CO、H2中的一種或兩種。為確認氣體成分，將裝置A

和如下圖所示裝置連接后進行實驗。依次連接的合理順序為A→____→____→____→____→____→G。副產物中如果有CO，實驗現象是：_______________________________________________________________________________________(3)已知HCHO

最終被氧化為CO32-，請寫出a容器中發生的反應化學方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________(4)反應后a中有紅色固體產生，為探究其組成，提出如下假設：假設一：只有Cu2O假設二：只有Cu假設三：Cu2O和Cu假設四：_______________其中假設三明顯不成立，理由是___________________________________(5)為了對(4)的猜想進行驗證，進行如下實驗(以下任步均充分反應)：已知：已知：Cu2O[Cu(NH3)4]+(無色)[Cu(NH3)4]2+(藍色)①錐形瓶ii中固體加入濃氨水后，完全溶解得到深藍色溶液，該過程所發生的離子方程式為_______________②將容量瓶ii中的溶液稀釋20倍后，溶液的顏色與容量瓶i相近。由此可知固體產物的組成及物質的量之比約為__________8、亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，紅褐色液體或黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水反應生成一種氫化物和兩種氧化物。某學習小組在實驗室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度，相關實驗(夾持裝置略去)如下。請回答:(1)制備Cl2發生裝置可以_____(填大寫字母)，反應的離子方程式為__________________________________(2)欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇裝置，其連接順序為：a______________________(按氣流方向，用小寫字母表示)，若用到F，其盛裝藥品為____________________(3)實驗室可用下圖裝置制備亞硝酰氯(ClNO)：①實驗室也可用B裝置制備NO，X裝置的優點為________________________________②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開k2，然后再打開________(填“k1”"或“k3”)，通入一段時間氣體，其目的為_________________________________________________，然后進行其它操作，當Z有一定量液體生成時，停止實驗。③若無裝置Y，則Z中ClNO可能發生反應的化學方程式為__________________(4)取Z中所得液體mg溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K2CrO4溶液為指示劑，用cmol·L－1AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為22.50mL。(已知:Ag2CrO4為磚紅色固體，Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=1×10-12)，則亞硝酰氯(ClNO)的質量分數為_______________(用代數式表示)9、工業上可用焦炭、二氧化硅的混合物在高溫下與氧氣反應生成SiCl4，SiCl4經提純后用氫氣還原得高純硅。以下是某化學小組制備干景的氧氣并在實驗室制備SiCl4的部分裝置示意圖(注：SiCl4遇水易水解)(1)選擇上圖部分裝置，制備純凈干燥的氯氣，正確的儀器連接順序為：發生裝置甲→___→____→_____→_____→裝置A(用小寫字母填空)(2)上圖C裝置的作用是_______________________________________(3)裝置A的硬質玻璃管中二氧化硅和焦炭與氯氣恰好完全反應生成SCl4，則二氧化硅和碳的物質的量之比為_________(4)經過討論，該小組認為D中吸收尾氣一段時間后，除了過量的OH-，吸收液中陰離子肯定存在Cl-和SO42-，原因是________________________________________________________________(用離子方程式解釋)(5)有同學認為可能還存在其它酸根離子(忽略空氣中CO2的影響)，提出下列假設(不考慮各因素的疊加)假設1：只有SO32-假設2：只有ClO-假設3:……設計實驗驗證上述假設1和假設2：取少量吸收液于試管中，滴加3mol/LH2SO4至溶液呈酸性，然后將所得溶液分置于a、b兩試管中，請填寫空白的實驗步驟、預期現象。

實驗步驟(簡述操作過程)

預期現象

結論向a試管中滴加幾滴品紅溶液，觀察現象，加熱試管a，觀察到________________________________________________假設1成立向b試管中滴加______________溶液變為藍色假設2成立10、堿式碳酸鈷用作催化劑及制鈷鹽原料，陶瓷工業著色劑，電子、磁性材料的添加劑。利用以下裝置測定堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3)z·H2O]的化學組成。已知：堿式碳酸鈷中鈷為＋2價，受熱時可分解生成三種氧化物。請回答下列問題：(1)選用以上裝置測定堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3)z·H2O]的化學組成，其正確的連接順序為a→b→___________(按氣流方向，用小寫字母表示)(2)樣品分解完，打開活塞K，緩緩通入氮氣數分鐘，通入氮氣的目的是___________________________________(3)取堿式碳酸鈷樣品34.9g，通過實驗測得分解生成的水和二氧化碳的質量分別為3.6g、8.8g，則該堿式碳酸鈷的化學式為______________________________(4)某興趣小組以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取CoCl2·6H2O的一種實驗設計流程如下：已知：25℃時，部分陽離子以氫氧化物形成沉淀時，溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀(pH)1.97.07.63.4完全沉淀(pH)3.29.09.24.7①操作Ⅰ用到的玻璃儀器主要有________________________________；②加鹽酸調整pH為2～3的目的為__________________________；③操作Ⅱ的過程為______________________________、洗滌、干燥。11、堿式氯化鎂是新型的阻燃、增強纖維材料，有著廣闊的應用前景。某實驗室在純凈的氮氣環境中用氫氧化鎂和氯化銨在加熱條件下制備堿式氯化鎂并探究氨的部分化學性質。ABCDE圖1FGHIJKL圖2(1)如圖1所示裝置可用于制備高純度的N2，裝置的連接順序是(填導管口標號)h→_____________________，裝置E中產物與稀鹽酸反應的離子方程式為_________________________________________________________(2)如圖2所示裝置可用于制備堿式氯化鎂并探究氨氣的性質。①裝置F中生成堿式氯化鎂的反應的化學方程式為________________________________，堿式氯化鎂能用作阻燃劑的原因是___________________________________________________________②裝置G中盛放的藥品是________，設置裝置H、I的目的是_________________________③實驗結束時進行的操作是____________________________________④請你設計簡單的實驗，證明裝置L中有稀硝酸生成：___________________________________________(3)若裝置L中溶液的體積為VmL，agCu剛好溶解，則該溶液的物質的量濃度為________mol/L【化學實驗專題訓練(二)——氣體流程型實驗】答案1、(1)NaNO2＋NH4ClN2↑＋NaCl＋2H2O(2)abcd(或dc)ef(3)防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入B中對氮化鍶的制備造成干擾(4)Sr3N2＋6H2O=3Sr(OH)2＋2NH3↑(5)排出體系內的空氣，防止鍶被氧氣氧化(6)87.6%濃硫酸既吸收了氨氣又吸收了水蒸氣2、(1)dfebcf(或dfecbf)(2)熄滅酒精燈，待反應管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關閉分液漏斗的活塞(3)取樣品少許于試管中，加入酸化的FeCl2溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明樣品中含有過氧化鈣；若溶液不變紅色，則說明樣品中不含有過氧化鈣(4)溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率(5)淀粉溶液eq\f(3.6cV,a)%3、(1)干燥管(2)ef(3)無尾氣處理裝置(4)氫氧化鈉濃溶液(5)導管末端有氣泡冒出，停止加熱，量氣管內形成一段水柱(6)吸收反應產生的水蒸氣，防止對HCl測定造成干擾(7)89.9%(8)偏低4、(1)熱水會促進Na2S水解，而稀NaOH溶液能抑制Na2S水解(2)①a→g→h→c→b→e→f→d②裝置B中溶液顏色不褪色，裝置D中澄清石灰水變渾濁③取出水槽中導氣管，導出的氣體能點燃(或其他合理答案均可)(3)①稀鹽酸和氯化鋇溶液②滴加足量稀鹽酸若產生淡黃色沉淀，則含有亞硫酸鈉，反之則不含亞硫酸鈉(4)2Na2SO4＋4Ceq\o(=,\s\up7(煅燒))Na2S＋Na2SO3＋3CO↑＋CO2↑5、(1)O2(2)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑(3)O2和N2都是氧化產物，根據化合價變化規律，還應存在還原產物，從而判斷出氯元素的化合價降低，可能生成Cl2(答出要點即可)(4)①HGF②在KBr溶液中通入Cl2，發生反應：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，生成的溴溶于水使溶液呈橙黃色③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(5)2NH4ClO4N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O(6)吸收空氣中的CO2和水蒸氣偏大6、(1)干燥管防止倒吸(2)fge、c、h(3)②③(4)Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+(5)CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2易溶于水(6)3.36L、7.84L(7)x>50則生成0.1mol碳酸鈣消耗氨氣0.2mol，二氧化碳0.1mol，溶解0.05mol碳酸鈣需要消耗0.05mol二氧化碳，共消耗氣體0.35mol，標準狀況下的體積=0.35mol×2