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实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下: 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2...

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:

已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。

(1)从如图中选择制取气体的合适装置:氮气________、氢气________

(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有________________

(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,________(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是_________________

(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是________,锥形瓶中还可观察到的现象是____________________________

(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:_____________________________________________

(6)反应结束后锥形瓶内的溶液含有H、OH______________离子。

 

a b 干燥气体 控制氢气和氮气的流速的作用 不会 混合气体中含有大量难溶于水的氮气 、氢气两种气体 氨的氧化反应是一个放热反应 有红棕色气体产生 4NH3+5O24NO+6H2O NH NO 【解析】本题考查气体的制备和氨气的性质,(1)氮气实验室用饱和亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液共热来制备,因此制取氮气的装置为a,氢气实验室用活泼金属与稀盐酸或稀硫酸来制备,不需要加热,因此制取氢气的装置为b;(2)浓硫酸具有吸收性,干燥气体,因此装置甲作用是干燥气体,合成氨的反应是可逆反应,让原料达到最大利用,应按照反应方程式中化学计量数之比通入,因此浓硫酸的另一个作用通过观察气泡,控制氢气和氮气的流速;(3)在装置乙中反应的气体中,有大量难溶于水的N2和H2,不会造成压强突然减小,引起倒吸;(4)此反应是NH3的催化氧化,铂丝保持红热,说明氨的催化氧化是放热反应,氨气催化氧化的反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,锥形瓶上方有空气,NO与氧气反应生成NO2,因此现象是有红棕色气体产生;(5)氨气的催化氧化,氨气被氧化成NO,其反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;(6)根据问题(4)的实验现象,有NO2产生,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氨气与生成HNO3反应,生成硝酸铵,因此溶液中含有NH4+、NO3-。 点睛:选择制气装置,需要从反应物的状态和反应条件上选择,如制取氮气,用饱和亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液,因此需要选择液体+液体→气体的装置,同时此实验需要加热,还有有加热装置,应选择装置a。  
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考点分析:
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某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。

实验方案

实验现象

①将氯水滴加到NaBr溶液中,振荡后加入适量CCl4,振荡、静置

A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随后消失

②将一小块金属钠放入冷水中

B.分层,上层无色,下层紫红色

③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后加入适量CCl4,振荡、静置

C.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失

④将一小块金属钾放入冷水中

D.分层,上层无色,下层橙红色

 

 

请你帮助该同学整理并完成实验报告。

(1)实验目的:________________________

(2)实验用品:

①试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L-1 NaBr溶液、0.1 mol·L-1 NaI溶液、CCl4等。

②仪器:________________、烧杯、镊子、小刀、玻璃片等。

(3)实验内容(填写与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式):

实验方案

实验现象

化学方程式

_____________

_____________

_____________

_____________

_____________

_____________

_____________

_____________

 

 

(4)实验结论:________________________

 

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I. U是重要的核工业原料,在自然界的丰度很低。U的浓缩一直为国际社会关注。回答下列有关问题:

(1)U表示的含义是________________

(2)U、U、互为同位素,下列对同位素的理解不正确的是________(填序号,下同)。

A.元素符号相同        B.物理性质相同  

C.化学性质基本相同    D.在周期表中位置相同

(3)下列有关U说法不正确的是________

A.U原子核的中子数与质子数之差为51     

B.U与U的质子数、电子数都相等

C.U与U是两种质子数相同,中子数不同的原子    

D.U与U是同种原子

Ⅱ.锂的材料在社会生活中广泛应用,如亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,LiCoO2作便携式电源的正极材料,碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于陶瓷和医药等领域。根据下列要求回答相关问题:

(1)Li和Li作核反应堆最佳载热体,LiH和LiD作高温堆减速剂。下列说法中 正确的是________(填序号,下同)。

A.Li和Li互为同位素          B.Li和Li属于同种核素

C.LiH和LiD的化学性质不同    D.LiH和LiD是同种物质

(2)下列说法不正确的是________

A.碱性:Be(OH)2<LiOH<NaOH<KOH   B.半径:K>Na>Li>Li

C.氧化性:Li<Na<K<Rb<Cs   D.金属性:Cs>Rb>K>Na>Li>Be

(3)锂是碱金属族首元素,其性质明显不同于其他碱金属性质,下列能支持这一观点的性质是________

A.碱金属与水反应         B.碱金属在氧气中燃烧

C.碱金属与氢气反应       D.碱金属与氯气反应

 

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下列结论错误的是(  )

微粒半径:K>Al3>S2>Cl

氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4

离子的还原性:S2>Cl>Br>I

氧化性:Cl2>S>Se>Te

酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4

非金属性:O>N>P>Si

金属性:Be<Mg<Ca<K

A. 只有①    B. ①③⑤    C. ②④⑤⑥⑦    D. ②④⑥

 

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XYZWR是五种短周期元素,其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,ZWR处于同一周期,RY处于同一主族,ZW原子的核外电子数之和与YR原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是(  )

A. 元素YZW具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大

B. 元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2

C. 元素YR分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY>XmR

D. 元素WR的最高价氧化物对应的水化物都是强酸

 

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下图是周期表中短周期的一部分,A、B、C三种元素原子核外的电子数之和等于B原子的质量数。B原子核内的质子数和中子数相等。下列叙述不正确的是

A. 三种元素的原子半径的大小顺序是B>C>A

B. A元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性

C. B元素的氧化物、氢化物的水溶液都呈酸性

D. C元素是非金属性最强的元素

 

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