氮化铝(AlN)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Al2O3+3C+N22AlN+3CO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NH4Cl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NaAlO2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”或“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0 g,测得氨气的体积为3.36 L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为________。
黄铜矿(CuFeS2)是制铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是(填元素符号)。
(2)上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是(填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O82-+2I-=2SO42-+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程。、(不必配平)。
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
据以上信息回答下列问题:
a.除去Al3+的离子方程式是。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液碘水
所选试剂为。证明炉渣中含有的实验现象为
。
(共13分)从固体混合物A出发可以发生如下框图所示的一系列变化:
(1)在实验室中常用反应①制取气体C。若要收集气体C,可选择下图装置中的(填字母)
(2)操作②的名称是,在操作②中所使用的玻璃仪器的名称是。(3)写出下列反应的方程式:
反应①的化学方程式
反应③的化学方程式
(4)在实验室中,要获得干燥纯净的黄绿色气体F, 可以将它通过下图中的装置,其中瓶I中盛放的是,瓶II中盛放的是。
(5)实验中必须吸收多余的气体,以免污染空气。下图是实验室NaOH溶液吸收气体F的装置,为防止发生倒吸现象,合理的装置是(填选项字母)
(共15分)某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:
①称量a g样品,置于烧杯中;
②加入适量盐酸和适量蒸馏水,使样品溶解,然后准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,加热使反应完全;
④趁热迅速加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤、洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体全部由红褐色变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;
⑦……
请根据上面叙述,回答:
(1)下图所示仪器中,本实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和(填字母)。
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式。
(3)洗涤是洗去附着在沉淀上的(写离子符号),洗涤沉淀的操作是。
(4)如何确定沉淀是否洗涤干净的操作是
。
(5)若坩埚质量是W1,坩埚与加热后固体总质量是W2,则样品中铁元素的质量分数为
。(列出算式,不需化简)
(6)该兴趣小组中甲学生认为:实验步骤③中不加入氯水,其余步骤不变,仍可达到实验目的。你认为甲学生的观点是否正确?(填正确或错误);请说明理由:
。
.现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是___________________。
(2)实验中,观察到反应管中发生的现象是_____________;尾气的主要成分是_________。
(3)反应完成后,正确的操作顺序为________(填字母)
A.关闭漏斗开关 B.熄灭酒精灯1 C.熄灭酒精灯2
(4)若实验中称取铜粉样品10.0 g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为9.6 g,则原样品中单质铜的质量分数为________。
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的最佳方案:
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)__________;
②写出有关反应的化学方程式:______________________________。
(12分) 已知NH3是一种重要的还原试剂,在化学研究中应用十分广泛。某校化学探究性学习小组的同学,按有关实验原理和装置,进行氨的制备及性质的探究实验。请你分别参与甲、乙、丙、丁、戊组的实验探究,并根据题目的叙述及要求,回答下列问题:
(1)甲、乙两组同学选择了不同的实验装置和试剂来制取氨气。
① 甲组实验装置是a,实验试剂是。
② 乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体,实验装置是 (填编号)。
用化学平衡原理分析氢氧化钠固体的作用
(2)丙、丁两组同学选择了不同的方法来探究氨的催化氧化实验。
①丙组用A装置,加热铂丝一段时间后,通入NH3和O2,写出装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应方程式,并且要求用双线桥标明电子转移的方向与数目:
② 丁组用B装置吸收一段时间氨气后,再通入空气,同时将红热的铂丝插入B装置的锥形瓶内,反应结束后,锥形瓶内溶液中含有的离子包括H+、OH-、。
(3)戊组的同学按照下列流程,探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能及速率:
【设计实验方案及操作】若控制其他条件均相同,在催化反应器中分别装载不同的催化剂,将经过催化反应后的混合气体,分别通入滴有酚酞的稀硫酸(溶液的体积、浓度均相同)中,比较不同催化剂的催化作用,应该测定 。