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有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某实验小...

有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定。回答下列问题:

I.岩脑砂的制备

(1)该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取所需氯气,写出该反应的离子方程式____________

(2)确定上述装置的合理连接顺序:a→____→ef←___(用小写字母和箭头表示,箭头方向与气流方向一致)。

(3)装置F中试剂的作用为___________

(4)装置D处有两个明显的不足之处,其中之一为:导管太细,生成的氯化铵固体可能会堵塞导管,之二为:___________

II.岩脑砂中元素的测定:准确称取ag岩脑砂,与足量的氧化铜混合加热,利用右图装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比。充分加热后,G中产生红色固体,H、I装置质量增加,K中收集到无色气体。

(5)写出G中发生反应的方程式______________________________________________

(6)若没有H装置,会导致测量值_____________(填“偏高”,“偏低”或“无影响”)。

 

MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O →dchg←ji←b 除Cl2中的HCl无尾气处理装置2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑ +3H2O偏低 【解析】 I(1)实验室采用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备氯气,离子反应方程式为:MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O; (2)装置A为制备氨气,装置B用于制备氯气,装置C用于干燥氨气,装置D用于氨气与氯气混合,因为氯气的密度比氨气的大,所以e口通氨气,f口通氯气,装置E用于干燥氯气,装置F用于除去制备氯气中的氯化氢杂质,因此应放饱和食盐水,所以连接顺序应为→dc →ef← hg←ji←b; (3)实验室采用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制的备氯气中混有氯化氢气体,应先除去氯化氢杂质,装置F用于除去氯气中的氯化氢杂质; (4)氯气有毒,需要进行尾气处理,可采用氢氧化钠溶液吸收尾气,因此本实验还缺少尾气处理装置; II(5)根据题意可知反应物为氯化铵和氧化铜,反应后产生红色固体应为铜单质,产生不溶于水的无色气体应为氮气,根据化学反应中得失电子守恒和质量守恒可知反应方程式为:2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HC1↑ +3H2O; (6)浓硫酸用于吸收产生的水,而氯化氢和水均能被碱石灰吸收,如果没有浓硫酸会导致测定氯化氢质量偏大,氯元素质量偏高,因此导致测定氮元素质量偏低,最终导致氮元素和氯元素的质量之比偏低。  
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考点分析:
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1 L某混合溶液,可能含有的离子如下表:

阳离子

H、K、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+

阴离子

Cl、Br、I、CO32-、AlO2-

 

(1)向该溶液中逐滴加入cmol/L NaOH溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定含有的离子是______________

(2)根据图像数据计算a=_______________mL

(3)经检测,该溶液中还含有大量的Cl、Br、I,若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl、Br、I的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示,分析后回答下列问题:

Cl2的体积(标准状况)

2.8 L

5.6 L

11.2 L

n(Cl)

1.25 mol

1.5 mol

2 mol

n(Br)

1.5 mol

1.4 mol

0.9 mol

n(I)

x mol(x≠0)

0

0

 

①当通入Cl2的体积为5.6L时,溶液中发生反应的离子方程式为______________

②原溶液中Cl、Br、I的物质的量浓度之比为____________________________

x=_________________mol

 

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向FeCl3、Al2(SO4)3的混和溶液中逐滴加入Ba(OH)2(aq),形成沉淀的情况如下图所示。沉淀的生成的pH列于下表(已知:偏铝酸钡易溶于水)。以下推断正确的是

氢氧化物

溶液pH

开始沉淀

沉淀完全

Fe(OH)3

2.3

3.4

Al(OH)3

3.3

5.2

 

 

A. OA段产生的沉淀为BaSO4和Fe(OH)3

B. 据图计算原溶液中c(Cl)=c(SO42-)

C. AB段可能发生的反应是:2SO42-+ 2Ba2+ + Al3+ +3OH=2BaSO4↓+Al(OH)3

D. C点溶液呈碱性是因为AlO2水解,离子方程式为:AlO2+2H2O=Al(OH)3 +OH

 

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某氮肥样品可能含有NH4HCO3、NH4C1、NH4NO3中的一种或几种。称取该样品1.000克,溶于水配成100mL溶液。将溶液分成两等份依次完成如下实验:

①向一份溶液中加入10mL 0.2mol•L-1的盐酸与之充分反应,可收集到标准状况下的CO2气体44.8mL(设产生的CO2全部逸出)。

②向另一份溶液中加入足量的6mol•L-1氢氧化钠溶液,加热,产生的气体(设产生的NH3全部逸出)至少需要25mL 0.15mol•L-1的硫酸才能被完全反应。

下列说法正确的是(  )

A. 1.000 g样品中一定含有NH4HCO3 0.316克

B. 向①反应所得的溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明原样品中一定含有NH4C1

C. 原样品的含氮量为21%

D. 无需另外再设计实验验证,就能确定原样品中是否含有NH4Cl

 

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为了探究硫酸亚铁的分解产物,进行了如下图装置所示的实验,打开K1和K2,缓缓通入N2,一段时间后加热,实验后反应管中残留固体为红色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀产生,品红溶液中红色褪去,检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是(     )

A. 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2气体

B. 反应管内产生的红色粉末可能是Fe2O3

C. BaCl2溶液的目的是检验SO3的存在,此处用Ba(NO3)2溶液也可以检验SO3

D. 反应管内得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为1:1

 

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溶液X中含有右表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L−1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是

阳离子

阴离子

Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+

OH、NO3、HCO3、CO32−、SO42−、Cl

 

 

A. X溶液中一定含3种阳离子、2种阴离子

B. X溶液中不可能含有HCO3CO32−

C. 生成无色气体的离子方程式为:3Fe2+ +NO3+4H+===3Fe3++NO ↑ +2H2O

D. 根据电荷守恒,原溶液中一定含Mg2+

 

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