Processing math: 100%
7.某學習小組利用如圖裝置進行電解氯化銨溶液的實驗.其中X為鐵,Y為石墨,a為wg質(zhì)量分數(shù)為40%的NH4Cl(滴有酚酞).已知:①氧化性:Cl2>Br2>O2>I2,②NH3+3CuO_3Cu+3H2O+N2

(l)電解過程中,A 裝置中可觀察到的現(xiàn)象是X極產(chǎn)生無色氣體,Y極產(chǎn)生黃綠色的氣體,X極溶液變紅.
(2)請選用上述儀器,組裝一套檢驗產(chǎn)生氫氣的裝置:h→p→q→m→n→j→k→o[按氣流方向(用“→”表示),用小寫字母表示,裝置不重復使用].
(3)某同學認為將E換成裝有堿石灰的干燥管也可以達到相同效果,乙同學認為不合理,其理由是堿石灰不能除去混有的氨氣,氨氣與氧化銅反應產(chǎn)生水蒸氣對實驗干擾.
(4)設計實驗檢測陽極產(chǎn)生的氣體成分(除水蒸氣外).(所選的試劑用字母編號代替)限選試劑:
A、3mol/LNaOH溶液  B、品紅  C、酸化的淀粉-KI溶液   D、KBr溶液
操作現(xiàn)象和結論
將混合氣體依次通入D(或B),足量的A,然后通入CD變黃色(或B褪色),則混合氣體有氯氣;C變藍,則混合氣體含的氧氣
(5)電解結束后,加熱電解液將NH3完全蒸出,并用水吸收形成200.00mL溶液,取出其中的20.00mL加指示劑后用標準濃度為c mol/L的鹽酸溶液滴定,消耗鹽酸V mL,則電解制得NH3的產(chǎn)率107cV80w(用化簡為整數(shù)的含w、c、V的代數(shù)式表示).
(6)若實驗時反接了正負極,則X極的電極方程式為Fe-2e-=Fe2+

分析 (1)X為鐵,Y為石墨,a為wg質(zhì)量分數(shù)為40%的NH4Cl(滴有酚酞),鐵為陰極,X極是氫離子放電生成氫氣,電解溶液中生成一水合氨,石墨為陽極,是氯離子放電生成氯氣;
(2)X極產(chǎn)生氫氣,氫氣中含有水蒸氣和氨氣,所以首先將氣體通入濃硫酸,除去空氣中的水蒸氣和氨氣,然后通灼熱的氧化銅,氫氣被氧化成水蒸氣,將所得氣體通過無水硫酸銅變藍,說明產(chǎn)生氫氣;
(3)堿石灰只能除去混合氣體中的水蒸氣而不是除去氨氣,而氨氣與氧化銅在加熱的條件生成水蒸氣;
(4)設計實驗檢測陽極產(chǎn)生的氣體成分(除水蒸氣外)肯定含有氯氣,可能含有氧氣,所以將混合氣體首先通入品紅或溴化鉀溶液,觀察現(xiàn)象驗證氯氣的存在;然后除去氯氣,再通入酸化的淀粉-KI溶液,觀察溶液是否變黃色;
(5)氨氣與鹽酸是1:1的反應,所以產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的量為:cV×20020×10-3mol=0.01cVmol,所以電解制得NH3的產(chǎn)率為:0.01cVWg×4053.5×100
(6)活潑金屬鐵是陽極,金屬本身放電生成亞鐵離子.

解答 解:(1)X為鐵,Y為石墨,a為wg質(zhì)量分數(shù)為40%的NH4Cl(滴有酚酞),鐵為陰極,X極是氫離子放電生成氫氣,所以X極的現(xiàn)象產(chǎn)生無色的氣體,電解溶液中產(chǎn)生一水合氨,溶液變紅色,石墨為陽極,是氯離子放電生成氯氣,所以Y極產(chǎn)生黃綠色的氣體,
故答案為:X極產(chǎn)生無色氣體,Y極產(chǎn)生黃綠色的氣體,X極溶液變紅;
(2)X極產(chǎn)生氫氣,氫氣中含有水蒸氣和氨氣,所以首先將氣體通入濃硫酸,除去空氣中的水蒸氣和氨氣,然后通灼熱的氧化銅,氫氣被氧化成水蒸氣,將所得氣體通過無水硫酸銅變藍,說明產(chǎn)生氫氣,所以組裝一套檢驗產(chǎn)生氫氣的裝置為:h→p→q→m→n→j→k→o,
故答案為:h→p→q→m→n→j→k→o;
(3)堿石灰只能除去混合氣體中的水蒸氣而不是除去氨氣,而氨氣與氧化銅在加熱的條件生成水蒸氣,所以堿石灰不能除去混有的氨氣,氨氣與氧化銅反應產(chǎn)生水蒸氣對實驗干擾,
故答案為:堿石灰不能除去混有的氨氣,氨氣與氧化銅反應產(chǎn)生水蒸氣對實驗干擾;
(4)設計實驗檢測陽極產(chǎn)生的氣體成分(除水蒸氣外)肯定含有氯氣,可能含有氧氣,所以將混合氣體首先通入品紅或溴化鉀溶液,觀察現(xiàn)象驗證氯氣的存在;然后除去氯氣,再通入酸化的淀粉-KI溶液,觀察溶液是否變黃色,所以將陽極產(chǎn)生的氣體依次通D(或B),足量的A,然后通入C,現(xiàn)象與結論:D變黃色(或B褪色),則混合氣體有氯氣;C變藍,則混合氣體含的氧氣,
故答案為:D(或B),足量的A,然后通入C;D變黃色(或B褪色),則混合氣體有氯氣;C變藍,則混合氣體含的氧氣;
(5)氨氣與鹽酸是1:1的反應,所以產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)的量為:cV×20020×10-3mol=0.01cVmol,所以電解制得NH3的產(chǎn)率為:0.01cVWg×4053.5×100=107cV80w,故答案為:107cV80w;
(6)活潑金屬鐵是陽極,金屬本身放電生成亞鐵離子,電極反應式為:Fe-2e-=Fe2+
故答案為:Fe-2e-=Fe2+

點評 本題考查化學基本實驗操作,電化學的知識,題目考查較為綜合.本題難度中等,是中檔題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.下列鑒別方法不可行的是(  )
A.用水鑒別乙醇、苯和溴苯
B.用燃燒法鑒別乙醇、苯和四氯化碳
C.用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D.用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯、乙烯和己烷

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.CuSO4、Fe2(SO43、H2SO4的混合溶液100mL,已知溶液中陽離子的濃度相同(不考慮水解),且SO42-的物質(zhì)的量濃度為3mol•L-1,則此溶液最多溶解鐵粉的質(zhì)量為( �。�
A.5.6gB.11.2gC.22.4gD.33.6g

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.下列離子方程書寫正確的是( �。�
A.鋁與燒堿溶液反應:Al+2OH-=AlO2-+H2
B.碳酸鈣與醋酸反應:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
C.過量CO2氣體通入次氯酸鈣溶液中:CO2+2ClO-+H2O=CO32-+2 HClO
D.氯化鐵溶液呈酸性:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3 H+

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.為了合理利用化學能,確保安全生產(chǎn),化工設計需要充分考慮化學反應的焓變,并采取相應措施.化學反應的焓變通常用實驗進行測定,也可進行理論推算.
(1)丙烯是石化工業(yè)的主要原料之一,由于市場對丙烯的需求量激增,丙烷脫氫制丙烯的技術日益受到重視.某研究機構需得到C3H8(g)═3C(石墨,s)+4H2(g)的△H,但直接測定實驗難進行,可通過圖中各組物質(zhì)能量總和及相互間轉化中的能量變化計算得到:
①判斷:△H>0(選填“>”、“<”或“=”).
②△H=△H1-△H2-△H3(用含△H1、△H2、△H3的代數(shù)式表示).
(2)實驗測得,5g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式:2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8KJ/mol
(3 )由氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量叫鍵能.從化學鍵的角度分析,化學反應的過程就是反應物的化學鍵的斷裂和生成物的化學鍵的形成過程.在化學反應過程中,拆開化學鍵需要消耗能量,形成化學鍵又會釋放能量.已知反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=akJ•mol-1.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計算a的數(shù)值為:-93
化學鍵H-HN-HN≡N
鍵能/kJ•mol-1436391945
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算.
已知:C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-393kJ•mol-1                  ①
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1             ②
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599kJ•mol-1         ③
根據(jù)蓋斯定律,計算 298K時C(s,石墨)和H2(g)反應生成1mol C2H2(g)的焓變?yōu)?227.7kJ/mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.雙極膜(BP)是陰、陽復合膜,在直流電的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,作為H+和OH-離子源.利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得淡水、NaOH和HC1,其工作原理如圖所示,M、N為離子交換膜.下列說法錯誤的是( �。�
A.陰極室發(fā)生的反應為2H++2e-=H2
B.M為陽離子交換膜,N為陰離子交換膜
C.若去掉雙極膜(BP),陽極室會有C12生成
D.電路中每轉移1mol電子,兩極共得到0.5 mol氣體

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

19.研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應發(fā)生在陰極,該電極反應式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O..

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.如表為元素周期表的一部分.
(1)⑥在元素周期表中的位置是第3周期 VIIA族.
(2)在上表元素中,非金屬性最強的是F(填元素符號).
(3)比較①、⑤的原子半徑和氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:原子半徑小的是N(填元素符號),氣態(tài)氫化物更穩(wěn)定的是NH3(填化學式).
(4)③的最高價氧化物對應的水化物與④的氧化物反應的離子方程式是:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相對位置如圖所示,其中Y所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等.按要求回答下列問題:
X
YZW
(1)寫出W的離子結構示意圖
(2)比較W與Z的最高價氧化物對應水化物酸性的強弱HClO4>H2SiO3(寫化學式)
(3)寫出X的氫化物的電子式,寫出X氫化物的水溶液與X的最高價氧化物對應的水化物的水溶液反應的離子方程式NH3•H2O+H+=NH4++H2O
(4)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=a kJ•mol-1;
②CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H=b kJ•mol-1;
③Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=c kJ•mol-1.寫出工業(yè)生產(chǎn)中用碳粉還原二氧化硅制取粗硅的熱化學方程式2C(s)+SiO2(s)=Si(s)+2CO(g)△H=(a+b-c)kJ•mol-1

查看答案和解析>>

同步練習冊答案