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高中一年级化学

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首页 高中一年级化学知识 氮气 氨气的制取 其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等） 试题正文
  • 实验题
    氯化铵是一种重要的化工原料，应用广泛。
    (1)．实验室通常用NH4Cl固体与其它碱性物质混合加热制取氨气。
    ①写出实验室制取氨气的反应方程式_____________ 。
    ②将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色，其原因是___________ 。（用化学方程式表示）
    ③浓氨水可以用来检验有毒气体（如：氯气）的泄漏，反应式为3Cl2+8NH3 ==N2+ 6NH4Cl，在该反应中，氧化剂是 _________（填化学式），检测时观察到的现象是_________ ，当有1mol氮气生成时，转移的电子数是___________ mol。
    (2)．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火，其原因是__________ （填字母）
    ①幕布的着火点升高
    ②幕布的质量增加
    ③氯化铵分解吸收热量，降低了温度
    ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
    A．①②
    B．③④
    C．①③
    D．②④
    (3)．实验室还用NH4Cl溶液与饱和的NaNO2溶液反应制取纯净的氮气，反应式为：
    NaNO2+NH4Cl＝NaCl+N2↑+2H2O
    实验装置如下图所示，试回答：

    ① 装置中Ａ部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是___________ (填写编号) 。
    a. 防止饱和溶液蒸发
    b. 保证实验装置不漏气
    c. 使饱和NaNO2溶液容易滴下
    ② Ｂ部分的作用是_____________ (填写编号)。
    a. 冷凝
    b. 冷却氮气
    c. 缓冲氮气流
    ③ 加热前必须进行的一个操作步骤是____________。
    ④收集N2最适宜的方法是___________ (填写编号) 。
    a. 用排气法收集在集气瓶中
    b. 用排水法收集在集气瓶中
    c. 直接收集在球胆或塑料袋中
    本题信息：2010年北京期末题化学实验题难度较难 来源:杨云霞
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本试题 “氯化铵是一种重要的化工原料，应用广泛。(1)．实验室通常用NH4Cl固体与其它碱性物质混合加热制取氨气。①写出实验室制取氨气的反应方程式_____________ 。②将...” 主要考查您对

氮气

氨气的制取

其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等）

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  • 氮气
  • 氨气的制取
  • 其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等）

氮元素在自然界中的存在形式：

既有游离态又有化合态。空气中含N278％(体积分数)或75％(质量分数)；化合态氮存在于多种无机物和有机物中，氮元素是构成蛋白质和核酸不可缺少的元素


氮气的物理性质和化学性质：

(1)物理性质：纯净的氮气是无色气体，密度比空气略小，氮气在水中的溶解度很小，在常压下101kPa，-195.8℃氮气变成无色液体，-209.9℃变成雪花状固体。氮气的分子结构：氮分子(N2)的电子式为，结构式为N≡N，由于N2分子中的N≡N键很牢固，所以通常情况下，氮气的化学性质稳定、不活泼。
(2)化学性质：氮分子化合价为0价，既可以升高也可以降低，说明氮气既有氧化性又有还原性。
①N2与H2化合生成NH3：
说明：该反应是一个可逆反应，是工业合成氨的原理。
②N2与金属反应(Mg Ca Sr Ba)反应：
③N2与O2化合生成NO：
说明：在闪电或行驶的汽车引擎中会发生以上反应。


氮气的用途：
①合成氨，制硝酸；
②代替稀有气体作焊接金属时的保护气，以防止金属被空气氧化；
⑧在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发；
④保存粮食、水果等食品，以防止腐烂；
⑤医学上用液氮作冷冻剂，以便在冷冻麻醉下进行手术；
⑥利用液氮制造低温环境，使某些超导材料获得超导性能。

(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵制取氨气
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O
(2)仪器：铁架台，铁夹，酒精灯，两个大试管，棉花；氯化铵固体，氢氧化钙固体。
(3)装置图：

(4)注意：
a. 一般用Ca(OH)2，而不用NaOH，因NaOH碱性太强，对大试管腐蚀比Ca(OH)2强。
b. 选用Ca(OH)2时要检验消石灰是否变质， 因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙，最好用新制的消石灰。
c. NH4CL与Ca(OH)2质量比5：8为宜，如用(NH4)2SO4代替NH4CL，则质量比为1：1，消石灰过量，以防止生成氨合物。
d. 试管口（盛固体药品的试管）要略向下倾斜；
e. 固体药品要平铺试管底部；
f.导出氨气的导管要短，收集氨气的导管要长，伸入试管底部；
g.为使氨气收集更多，防止空气中的水蒸汽进入收集氨气的试管，在试管口防一块，但不能堵死
h.酒精灯加热用外焰，先均匀加热，后对固体加热。
(5)收集方法： 用向下排气法取气法收集。因氨气极易溶于水，比空气轻。
干燥氨气： 用碱石灰，不能用浓硫酸和氯化钙干燥氨气。
检验氨气：用湿润的红色石蕊试纸，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。


实验室制取甲烷（CH4）：

(1)反应原理：CH3COONa＋NaOHCH4＋Na2CO3
(2)发生装置：固+固气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：排水集气法/向下排空气法
(5)尾气处理：无
(6)检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，燃烧产物是H2O和CO2

实验室制取一氧化氮（NO）：

(1)反应原理：3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(2)发生装置：固+液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：排水集气法
(5)尾气处理：收集法（塑料袋）
(6)检验方法：无色气体，暴露于空气中立即变为红棕色

实验室制取二氧化氮（NO2）：

(1)反应原理：Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)发生装置：固+液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：碱液吸收 (3NO2+H2O==2HNO3+NO;NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)

实验室制取氯化氢（HCl）：
(1)反应原理：2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl?
(2)发生装置：固＋液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：水（防倒吸装置）
(6)检验方法：①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②靠近浓氨水冒白烟

五水硫酸铜的制备：

(1)实验原理：铜是不活泼金属，不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜，必须加入氧化剂。在浓硝酸和稀硫酸的混合液中，浓硝酸将铜氧化成Cu2+，Cu2+与SO42-结合得到硫酸铜： Cu+2HNO3+H2SO4====CuSO4+2NO2+2H2O 未反应的铜屑（不溶性杂质）用倾滗法除去。利用硝酸铜的溶解度在0～100℃范围内均大于硫酸铜溶解度的性质，溶液经蒸发浓缩析出硫酸铜，经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离，得到粗产品。硫酸铜的溶解度随温度升高而增大，可用重结晶法提纯。在粗产品硫酸铜中，加适量水，加热成饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质。滤液冷却，析出硫酸铜，过滤，与可溶性杂质分离，得到纯的硫酸铜。


(2)实验步骤
①称量1.5g铜屑，灼烧至表面呈现黑色，冷却；
②加5.5mL3mol/L硫酸，2.5mL浓硝酸，反应平稳后水浴加热，补加2.5mL3mol/L硫酸，0.5mL浓硝酸；
③铜近于完全溶解后，趁热倾滗法分离；
④水浴加热，蒸发浓缩至结晶膜出现；
⑤冷却、过滤；
⑥粗产品以1.2mL水/g的比例，加热溶于水，趁热过滤；
⑦滤液冷却、过滤、晾干，得到纯净的硫酸铜晶体。
⑧称重，计算产率。

实验室制取硫化氢（H2S）：

(1)反应原理：FeS＋2HCl→H2S↑＋FeCl2
(2)发生装置：固+液→气（启普发生器）
(3)净化方法：饱和NaHS（除HCl），固体CaCl2（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：CuSO4溶液或碱液吸收（H2S+2NaOH==Na2S+H2O或H2S+NaOH==NaHS+H2O）
(6)检验方法：①湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②湿润的醋酸试纸黑
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与“氯化铵是一种重要的化工原料，应用广泛。(1)．实验室通常用NH...”考查相似的试题有：