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氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體，易分解、易水解，可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨，反應的化學方程式如下：2 NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s)   ΔH＜0

（1）實驗室制備NH3的化學方程式是：                          。
（2）制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當懸浮物較多時，停止制備。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質。
①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是          。液體石蠟鼓泡瓶的作用是             。
②從反應后的混合物中分離出產品的實驗方法是       (填寫操作名稱)。為了得到干燥產品，應采取的方法是     (填寫選項序號)。
a. 常壓加熱烘干        b. 高壓加熱烘干       c. 真空40 ℃以下烘干
③尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用：           ； 
濃硫酸的作用：     　             　         。　　　　　　　
（3）取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7825 g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數為            。

（1）2NH4Cl + Ca(OH)2△2NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O(未寫條件扣1分)(2分)
（2）① 降低溫度，提高反應物轉化率(或降低溫度，防止因反應放熱造成產物分解)(2分)；通過觀察氣泡，調節(jié)NH3與CO2通入比例(2分)② 過濾(1分)  c(1分)
③防止倒吸(2分)吸收多余氨氣，防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解(2分)
（3）75%(3/4、0.75，其它結果不給分)(3分)

解析試題分析：（1）實驗室制備NH3的化學方程式是2NH4Cl + Ca(OH)22NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O。
（2）①因為反應放熱，降低溫度，提高反應物轉化率，同時，防止因反應放熱造成產物分解；通過觀察氣泡，調節(jié)NH3與CO2通入比例②反應后的固體和液體的混合物，分離出產品的實驗方法是過濾。因為氨基甲酸銨熱穩(wěn)定性差，為了得到干燥產品，應采取的方法是真空40 ℃以下烘干；③圖中尾氣處理裝置使用了截面積較大的玻璃管，可防止倒吸；濃硫酸可以吸收多余氨氣，防止空氣中水蒸氣進入反應器使氨基甲酸銨水解。
（3）由NH2COONH4——CaCO3可知0.7825 g NH2COONH4是0.0133mol，1.000 g CaCO3是0.01mol，樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數為75%。
考點：化學實驗設計和產品純度計算。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：單選題

用下列實驗裝置進行的實驗中，不能達到相應實驗目的的是

A．用圖①所示實驗裝置排空氣法收集H2氣體 
B．圖②裝置可以用來驗證化學能轉化為電能 
C．圖③鐵片最終完全溶解，且高錳酸鉀溶液褪色 
D．圖④所示實驗可比較硫、碳、硅三種元素的非金屬性強弱 

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某消毒液的主要成分為NaCl和NaClO，在空氣中易吸收CO2而變質，且NaCl和NaClO在酸性條件下可發(fā)生反應：ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2↑+ H2O。某學習小組擬探究該消毒液的變質情況。
（1）取適量消毒液放在試管中，加入足量一定濃度的硫酸，有氣體放出。通過下列裝置檢驗氣體的成分可以判斷消毒液是否變質。
學習小組研究后認為變質情況可能有三種：甲：部分變質；乙：未變質；丙：     。
為了驗證可能為甲，請完成下列實驗方案。限選試劑：
①98%的濃硫酸 ②1%的品紅溶液 ③1.0 mol·L-1的KI－淀粉溶液 ④1.0 mol·L-1 的NaOH溶液 ⑤澄清石灰水 ⑥飽和NaCl溶液

所加試劑
預期現象和結論
試管A中加足量    （填序號）；
試管B中加1%品紅溶液；
試管C中加    （填序號）。
若___                       ___，           
則甲成立。
 
（2）用滴定法測定消毒液中NaClO的濃度（滴定過程涉及的反應有：NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ；2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O）。實驗步驟如下：
①量取25.00 mL消毒液放入錐形瓶中，加入過量的a mol·L-1 Na2SO3溶液v1 mL；
②在使用滴定管之前首先進行的操作是____；將b mol·L-1的酸性KMnO4溶液裝入    中；滴定，KMnO4和剩余的Na2SO3發(fā)生反應。當溶液由無色變成淺紅色，且保持半分鐘內紅色不褪時，停止滴定，記錄數據。
③重復滴定操作2次，平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。則消毒液中NaClO的濃度為     mol·L-1（用含a、b、v1、v2的代數式表示）。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（14分）碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。
(1)合成該物質的步驟如下：
步驟1：配制0.5 mol·L－1MgSO4溶液和0.5 mol·L－1NH4HCO3溶液。
步驟2：用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL三口燒瓶中，開啟攪拌器。溫度控制在50 ℃。
步驟3：將250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1 min內滴加完后，用氨水調節(jié)溶液pH到9.5。
步驟4：放置1 h后，過濾、洗滌。
步驟5：在40 ℃的真空干燥箱中干燥10 h，得碳酸鎂晶須產品(MgCO3·nH2O　n＝1～5)。
回答下列問題：
步驟3中加氨水后的離子方程式                   。
(2)測定合成的MgCO3·nH2O中的n值。稱量1.000 g碳酸鎂晶須，放入如圖所示的廣口瓶中加入水滴入稀硫酸與晶須反應，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室溫下反應4～5 h，反應后期將溫度升到30 ℃，最后的燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定，測得CO2的總量；重復上述操作2次。

①圖中氣球的作用是           。
②上述反應后期要升溫到30℃，主要目的是       。
③用已知濃度的鹽酸滴定燒杯中的溶液時應選用       為指示劑，若盛放鹽酸的滴定管在滴定前有氣泡未排盡，滴定后無氣泡（其他操作均正確），則所測CO2的量會       （填“偏大”“偏小”“無影響”）
④設3次實驗測得每1.000 g碳酸鎂晶須與稀硫酸反應產生的CO2平均值為a mol，則n值為       (用含a的表達式表示)。
(3)稱取100 g上述晶須產品進行熱重分析，熱重曲線如圖。則該條件下合成的晶須中，n＝    (選填1、2、3、4、5)。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（13分）硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O）。
I．[查閱資料]
（1）Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水。其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。
（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制備產品]
實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）

實驗步驟：
（1）檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑。儀器a的名稱是____；E中的試劑是___（選填下列字母編號）。
A．稀H2SO4   B．NaOH溶液   C．飽和NaHSO3溶液
（2）先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。
（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合液，濾液經____（填寫操作名稱）、結晶、過濾、洗滌、干燥、得到產品。
Ⅲ．[探究與反思]
（1）為驗證產品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整。（所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇）
取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_____，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。
（2）為減少裝置C中生成的Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對原有實驗步驟（2）進行了改進，改進后的操作是_______。
（3）Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產品通過_____方法提純。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

（14分）某同學用圖示裝置進行鐵和稀硝酸反應的實驗并進行相關的實驗探究。

a．向廣口瓶內注入足量熱NaOH溶液，將盛有一定質量的純鐵粉的小燒杯放入瓶中。
b．關閉止水夾，點燃紅磷，伸人瓶中，塞好膠塞。
c．待紅磷充分燃燒，一段時間后打開分液漏斗旋塞，向燒杯中緩慢滴入一定量的4mol·L－1的稀硝酸，
鐵粉完全溶解。
（一）氣體產物成分探究
（1）實驗前如何檢查該裝置的氣密性？                                   。
（2）燃燒紅磷的目的是              。
（3）為證明氣體產物為NO，步驟c后還缺少的一步主要操作是           。
（二）產物中鐵元素價態(tài)探究：
（1）提出合理假設：
假設1：產物中只有+2價鐵；假設2：             ，假設3：產物中既有+2價鐵，又有+3價鐵。
（2）設計實驗方案，驗證假設1成立（寫出實驗操作步驟、現象和結論）：                    。
（三）問題討論
（1）廣口瓶中熱NaOH溶液的主要作用是              。
（2）若假設3成立，且所得溶液中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：1時，則對應的離子反應方程式為      。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

(15 分)
苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅體之一。下面是它的一種實驗室合成路線：

制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略)：

已知：苯乙酸的熔點為76.5 ℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
回答下列問題：
（1）在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸時，加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是
                          。
（2）將a中的溶液加熱至100 ℃，緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升溫至130 ℃繼續(xù)反應。在裝置中，儀器b的作用是                     ；儀器c的名稱是              ，其作用是                                           。
反應結束后加適量冷水，再分離出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是            。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是                (填標號)。

A．分液漏斗 B．漏斗 C．燒杯 D．直形冷凝管E．玻璃棒
（3）提純粗苯乙酸的方法是             ，最終得到44 g純品，則苯乙酸的產率是        。
（4）用CuCl2    ? 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀，并多次用蒸餾水洗滌沉淀，判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現象是                                            。
（5）將苯乙酸加人到乙醇與水的混合溶劑中，充分溶解后，加入Cu(OH)2攪拌30min，過濾，濾液靜置一段時間，析出苯乙酸銅晶體，混合溶劑中乙醇的作用是                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

如圖所示“合成氨”的演示實驗(夾持儀器均已省略)。在Y形管的一側用Zn粒和稀H2SO4反應制取H2，另一側用NaNO2固體和NH4Cl飽和溶液反應制取N2，N2和H2混合后通過還原鐵粉來合成NH3，再將產生的氣體通入酚酞試液中，若酚酞試液變紅，則說明產生了氨氣。

某課外活動小組通過查閱資料和多次實驗，得到了如下信息：
信息一：NaNO2固體和飽和NH4Cl溶液混合加熱的過程中發(fā)生如下反應：
①NaNO2＋NH4Cl NH4NO2＋NaCl
②NH4NO2NH3↑＋HNO2
③2HNO2N2O3↑＋H2O
④2NH3＋N2O32N2＋3H2O
信息二：查閱資料，不同體積比的N2、H2混合氣體在相同實驗條件下合成氨，使酚酞試液變紅所需要的時間如下：

N2和H2的體積比
5∶1
3∶1
1∶1
1∶3
1∶5
酚酞變紅色所需時間/min
8～9
7～8
6～7
3～4
9～10
 
據此回答下列問題：
(1)Y形管左側管中發(fā)生反應的離子方程式________________________。
(2)鐵粉撒在石棉絨上的目的是_________________________________
(3)課外活動小組的同學們認為，該實驗中即使酚酞變紅也不能說明N2和H2反應合成了NH3，得出此結論的理由是________________________。
請你另設計一個簡單的實驗驗證你的理由____________________。欲解決這一問題，可以選用下圖中的________裝置連接在原裝置中的________和________之間。

(4)在上述實驗過程中，為盡快觀察到酚酞試液變紅的實驗現象，應該控制N2和H2的體積比為________比較適宜；但該裝置還難以實現此目的，原因是______________________________________。
(5)實驗過程中通入試管C中的氣體成分有________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

無水硫酸銅在強熱下會發(fā)生分解反應：
CuSO4 CuO + SO3↑     2SO3  2SO2↑+ O2↑
用下圖所示裝置（夾持儀器已略去），根據D管在反應前后的質量差計算出分解了的無水硫酸銅的質量。

實驗步驟：
①稱量反應前D管的質量。
②連接好裝置，關閉K，加熱硬質玻璃管A一段時間后，停止加熱。
③待硬質玻璃管A冷卻后，打開K，通入一段時間的已除去二氧化碳等酸性氣體的空氣。
④再稱量D管，得其反應前后的質量差為m。
回答下列問題：
（1）反應2SO3(g)2SO2(g) + O2(g)的平衡常數表達式為K=          。
（2）B管中除溫度明顯升高外，還可看到的現象是        ，而溫度明顯升高的主要原因是        ；B管中發(fā)生反應的有關離子方程式是         。
（3）儀器E的作用是      。
（4）按上述方法實驗，假設B、C、D對氣體的吸收均完全，并忽略空氣中CO2的影響，能否根據m計算出分解了的無水CuSO4的質量？(任選其一回答)
①如果能，則分解的無水CuSO4的質量為          （用m表示）。
②如果不能，則原因是           。為了能測得分解了的無水硫酸銅的質量，你的簡單實驗方案是           。

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