Question

(16分)某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用CaSO4、NH3、CO2制備(NH4)2SO4，其工藝流程如下。

回答下列問題：

（1）操作Ⅱ一系列操作包括蒸發(fā)濃縮、_______、過濾。操作Ⅲ中盛裝CaCO3的儀器是___(填名稱)。

（2）X物質(zhì)為_______(填化學(xué)式，下同)，Y物質(zhì)為_____，可循環(huán)利用的物質(zhì)的有_______________。

（3）下列裝置不能用于實(shí)驗(yàn)室制氨氣的是________________(填序號)。

（4）該化學(xué)小組組裝了如圖所示裝置來探究NH3的還原性。用酒精燈加熱C處硬質(zhì)試管一段時(shí)間后，將D中產(chǎn)生的氣體干燥后通入C，過一會(huì)撤去C處酒精燈。

若實(shí)驗(yàn)過程中F處銅片沒有任何變化，D中無明顯現(xiàn)象，只觀察到C中黑色粉末變紅，則C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。

若實(shí)驗(yàn)過程中C中只觀察到黑色粉末變紅，F(xiàn)處銅片逐漸溶解，則：

①D中觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________。

②F中銅片逐漸溶解的原因是______________________________________________。

 

Answer 1

（1）冷卻結(jié)晶；坩堝 （2）NH3；CO2；NH3、CO2 （3）甲、丙

（4）2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O；

①出現(xiàn)紅棕色氣體；②從E中出來的氣體中含有NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸使銅片溶解

【解析】

試題分析：（1）操作Ⅱ?yàn)榭扇苄怨腆w和溶液的分離，應(yīng)為蒸發(fā)操作，冷卻后可析出（NH4）2SO4晶體，然后過濾即可；高溫煅燒碳酸鈣固體需要在坩堝中進(jìn)行。

（2）用NH3、CO2和制磷肥得到的副產(chǎn)物石膏（CaSO4?2H2O）制備化肥 （NH4）2SO4，由于CO2微溶于水，NH3易溶于水，應(yīng)先通入足量NH3，使溶液呈堿性，然后再通入適量CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO4+2NH3+CO2+H2O＝（NH4）2SO4+CaCO3↓，即X為NH3，Y是CO2；碳酸鈣分解生成CO2和生石灰，生石灰與母液反應(yīng)放出NH3，因此可以循環(huán)利用的物質(zhì)是CO2、NH3。

（3）甲裝置中氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，氯化氫、氨氣相遇后又重新結(jié)合生成氯化銨，不能制得氨氣；乙裝置中濃氨水受熱分解生成氨氣，可以值得氨氣；丙裝置中給試管中的固體加熱試管口要略低于試管底，錯(cuò)誤；丁裝置中濃氨水滴加到氫氧化鈉固體中可以放出氨氣，因此答案選甲、丙。

（4）F處銅片沒有任何變化，D中無明顯現(xiàn)象，只觀察到C中黑色粉末變紅，這說明氨氣的氧化產(chǎn)物是氮?dú)�，則C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O；若實(shí)驗(yàn)過程中C中只觀察到黑色粉末變紅，F(xiàn)處銅片逐漸溶解，這說明F中有硝酸生成，因此氨氣的氧化產(chǎn)物是NO，則

①NO極易被氧氣氧化生成NO2，所以D中觀察到的現(xiàn)象是出現(xiàn)紅棕色氣體；

②由于從E中出來的氣體中含有NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸具有強(qiáng)氧化性使銅片溶解。

考點(diǎn)：考查氨氣制備以及氨氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)