硝酸的實驗室制法 硝酸有揮發(fā)性.所以在實驗室里可以把硝酸鹽跟濃硫酸共同加熱來制取.反應為: NaNO3+H2SO4(濃) △ NaHSO4­+HNO3↑ 裝置圖: 注意:加熱時最好微熱.因為HNO­3­受熱易分解.制得的硝酸常略顯黃色.是因為溶有少量NO2的緣故. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

三氯化鐵是中學化學實驗室中常用的化學試劑.某同學利用廢鐵屑(含少量銅等不與鹽酸反應的雜質(zhì))來制備FeCl3?6H2O,該同學設計的實驗裝置如圖所示,其實驗步驟如下:A中放有廢鐵屑,燒杯中盛有過量的稀硝酸,實驗時打開a,關閉b,從分液漏斗內(nèi)向A中加過量的鹽酸,此時溶液呈淺綠色,再打開b進行過濾,過濾結(jié)束后,取燒杯內(nèi)溶液倒入蒸發(fā)皿加熱,蒸發(fā)掉部分水并使剩余HNO3分解,再降溫結(jié)晶得FeCl3?6H2O晶體.填寫下列空白:
(1)收集導管B處的氣體可采用的方法是
用排水法或向下排空氣法
用排水法或向下排空氣法
.滴加鹽酸時,發(fā)現(xiàn)反應速率較之鹽酸與純鐵粉反應要快,其原因是
因廢鐵屑中含少量Cu等雜質(zhì),形成Fe-Cu原電池使反應速率加快
因廢鐵屑中含少量Cu等雜質(zhì),形成Fe-Cu原電池使反應速率加快

(2)燒杯內(nèi)放過量稀HNO3的原因是
稀HNO3有強氧化性,為保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有強氧化性,為保證使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.發(fā)生反應的離子方程式是
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O

(3)整個實驗過程中,彈簧夾a都必須打開,除為排出產(chǎn)生的氣體外,另一個目的是
與大氣相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
與大氣相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中

(4)將燒杯內(nèi)溶液用蒸發(fā)、濃縮、再降溫結(jié)晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法來制得晶體的理由是
因為FeCl3是強酸弱堿鹽水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱蒸干時使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因為FeCl3是強酸弱堿鹽水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加熱蒸干時使HCl揮發(fā)造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O

(5)你認為該實驗存在的缺點可能有:
反應中產(chǎn)生的有害氣體會污染環(huán)境;用稀HNO3氧化FeCl2時會有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不純
反應中產(chǎn)生的有害氣體會污染環(huán)境;用稀HNO3氧化FeCl2時會有Fe(NO33生成而使制得的FeCl3?6H2O不純

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研究性學習小組進行溴乙烷的制備及性質(zhì)探究實驗.
探究一:該小組制備溴乙烷的步驟如下:
①向裝置圖所示的U形管和大燒杯中加入冷水;②在小燒杯中按照一定比例配制乙醇、水、濃硫酸的混合液;③向裝置圖所示的圓底燒瓶中加入一定量研細的溴化鈉和少量碎瓷片;④將冷卻至室溫的混合液轉(zhuǎn)移到圓底燒瓶中,加熱;⑥制取溴乙烷.同答下列問題:
(1)步驟②向乙醇和水中緩緩加入濃硫酸時,小燒杯要置于冷水中冷卻,除了避免硫酸小液滴飛濺外,更主要的目的是:
防止乙醇揮發(fā)
防止乙醇揮發(fā)

(2)步驟④加熱片刻后,燒瓶內(nèi)的混合物出現(xiàn)橘紅色,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是(請用化學反應方程式表示)
2HBr+H2SO4(濃)
 加熱 
.
 
Br2+SO2↑+2H2O(或2NaBr+3H2SO4(濃)
 加熱 
.
 
Br2+SO2↑+2NaHSO4+2H2O)
2HBr+H2SO4(濃)
 加熱 
.
 
Br2+SO2↑+2H2O(或2NaBr+3H2SO4(濃)
 加熱 
.
 
Br2+SO2↑+2NaHSO4+2H2O)
.改用小火加熱后,橘紅色會逐漸消失,消失的原因是(請用化學反應方程式表示)
Br2+H2O=HBrO+HBr
Br2+H2O=HBrO+HBr

(3)為了更好地控制反應溫度,除用圖示的小火加熱,還可采用的加熱方式是
水浴加熱
水浴加熱

(4)步驟⑤反應結(jié)束后,將U形管中的混合物用
分液
分液
方法得到粗產(chǎn)品.除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì),可用下列試劑中的
B
B
,
A.氫氧化鈉稀溶液    B.碳酸鈉稀溶液
C.硝酸銀溶液    D.四氯化碳
探究二:溴乙烷與NaOH乙醇溶液的反應.學習小組在進行溴乙烷與NaOH乙醇溶液的反應中,觀察到有氣體生成.
請你設計兩種不同的方法分別檢驗該氣體.
所用試劑操作方法 實驗現(xiàn)象
1
2

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(2012?閔行區(qū)二模)硫酸銅是一種應用廣泛的化工原料.實驗室中可將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1所示).

(1)配制質(zhì)量分數(shù)20%的硫酸需要100mL 98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)和
717.6
717.6
mL蒸餾水.配制所需儀器除燒杯、量筒、膠頭滴管外,還需要的儀器有
玻璃棒
玻璃棒

(2)圖1中燒瓶中發(fā)生的離子反應方程式為
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O

(3)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:①
防止倒吸
防止倒吸
;②
有害氣體能被完全吸收
有害氣體能被完全吸收

為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行了如下設計:
方案1:以空氣為氧化劑.將銅粉在某儀器A中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.反應后,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O晶體.
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應.向反應液中加Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中先后加入物質(zhì)甲、物質(zhì)乙,取樣檢驗后,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣可循環(huán)使用.[已知Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為9.6、3.7和6.4.]
(4)方案l中的A僅器名稱是
坩堝
坩堝
.晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是
酒精與水互溶且極易揮發(fā),減少晶體溶解
酒精與水互溶且極易揮發(fā),減少晶體溶解

(5)方案2中物質(zhì)甲可以是
f
f
(選填答案編號,下同),物質(zhì)乙可以是
bc
bc

a.Cu    b.CuCO3    c.CuO    d.氨水    e.氯水    f.雙氧水
取樣檢驗是為了確認Fe3+是否除凈.有同學設計了以下兩種方法:
方法①:取樣于試管→滴加KSCN溶液;方法②:徑向?qū)游觥鷩奒SCN溶液
指出你認為不合理的方法及存在的問題
方法①中Cu2+的藍色對檢驗有干擾
方法①中Cu2+的藍色對檢驗有干擾

(6)用銅粉制硫酸銅,上述方案1、方案2都不是十分理想,一種更符合綠色化學理念的是在氧氣存在時用熱稀硫酸與銅粉反應,其化學方程式是
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O

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硝酸是一種重要的工業(yè)原料,工業(yè)制硝酸的關鍵是氨的催化氧化,與硝酸工業(yè)相關的過程中產(chǎn)生的氮氧化物的處理與應用也是科學研究的熱點。
I.圖10、圖11分別是實驗室模擬合成氨及氨催化氧化的裝置

(1)氮氣和氫氣通過圖10裝置,該裝置中濃硫酸的作用是控制氣體流速和   。
(2)用圖11裝置吸收一段時間氨后,再通入空氣,同時將已經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi),鉑絲保持紅熱的原因是       ,寫出該裝置中氨氧化的化學方程式   。反應結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H、OH、    離子、    離子。
II.下列有關硝酸事實的解釋合理的是

A.濃硝酸通常保存在棕色的試劑瓶中,說明濃硝酸不穩(wěn)定
B.足量鐵與稀硝酸反應后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化亞鐵離子
C.不用濃硝酸與銅屑反應來制取硝酸銅,說明濃硝酸具有揮發(fā)性
D.不用鋅與稀硝酸反應制取氫氣,說明稀硝酸能將鋅鈍化
工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假設不含N2O4),對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。
(1)工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應   
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2         ① 
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2   ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每產(chǎn)生5.6L(標準狀況)CO2(全部逸出)時,吸收液質(zhì)量就增加10g,則NOx中的x值為         
(2)尿素也可用于吸收處理NOx,其反應原理為:
NO+NO2+H2O=2HNO2     
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
當混合氣體中NO、NO2按上述反應中系數(shù)比時吸收效果最佳。若混合氣體中V(NO)∶V(NO2)=3∶1時,可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣)∶V(NO)=   (空氣中氧氣的體積含量約為20%)。

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硝酸是一種重要的工業(yè)原料,工業(yè)制硝酸的關鍵是氨的催化氧化,與硝酸工業(yè)相關的過程中產(chǎn)生的氮氧化物的處理與應用也是科學研究的熱點。
I.圖10、圖11分別是實驗室模擬合成氨及氨催化氧化的裝置

(1)氮氣和氫氣通過圖10裝置,該裝置中濃硫酸的作用是控制氣體流速和   
(2)用圖11裝置吸收一段時間氨后,再通入空氣,同時將已經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi),鉑絲保持紅熱的原因是       ,寫出該裝置中氨氧化的化學方程式   。反應結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H、OH、    離子、    離子。
II.下列有關硝酸事實的解釋合理的是
A.濃硝酸通常保存在棕色的試劑瓶中,說明濃硝酸不穩(wěn)定
B.足量鐵與稀硝酸反應后溶液呈淺綠色,說明稀硝酸不能氧化亞鐵離子
C.不用濃硝酸與銅屑反應來制取硝酸銅,說明濃硝酸具有揮發(fā)性
D.不用鋅與稀硝酸反應制取氫氣,說明稀硝酸能將鋅鈍化
工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假設不含N2O4),對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。
(1)工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx 。
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應   
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2         ① 
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2   ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每產(chǎn)生5.6L(標準狀況)CO2(全部逸出)時,吸收液質(zhì)量就增加10g,則NOx中的x值為         
(2)尿素也可用于吸收處理NOx,其反應原理為:
NO+NO2+H2O=2HNO2     
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
當混合氣體中NO、NO2按上述反應中系數(shù)比時吸收效果最佳。若混合氣體中V(NO)∶V(NO2)=3∶1時,可通入一定量的空氣,同溫同壓下,V(空氣)∶V(NO)=   (空氣中氧氣的體積含量約為20%)。

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