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1、- 1 -制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1.N2 在諸多領(lǐng)域用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實(shí)驗(yàn)室制備較為純凈 N2 的方法,進(jìn)行了認(rèn)真的準(zhǔn)備。請(qǐng)你參與交流與討論。[查閱資料]N2 的制法有下列三種方案:方案 1:加熱 NaNO2 和 NH4Cl 的濃溶液制得 N2。方案 2:加熱條件下,以 NH3 還原 CuO 可制得 N2,同時(shí)獲得活性銅粉。方案 3:將空氣緩緩?fù)ㄟ^(guò)灼熱的銅粉獲得較純的 N2。[實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備]以實(shí)驗(yàn)室
2、常見(jiàn)儀器(藥品)等設(shè)計(jì)的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫(huà)出)。[分析交流](1)若以方案 1 制得 N2,應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是________________________________________________________________________。(2)若按方案 2 制得干燥、純凈的 N2,且需要的 NH3 以生石灰和濃氨水作原料,整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是________(填字母)。獲得 N2
3、的反應(yīng)原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(寫(xiě)反應(yīng)方程式)。(3)若以排水法收集 N2,其中會(huì)混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法,其原因是________________________
4、________________________________________________________________________________________________________________________。你提出的收集方法是__________________________________________________________________________________________
5、______________________________________________________。(4)上述三個(gè)方案中,制得的 N2 純度最差的是- 3 -________________________________________________________________________。⑤實(shí)驗(yàn)Ⅱ推出的相應(yīng)結(jié)論是否合理? ______________________________________________
6、__________________________。若不合理,請(qǐng)說(shuō)明理由(若合理,無(wú)需填寫(xiě)):________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)將 B、D、E 相連,在 B 中裝濃硝酸和銅片,
7、可制得 NO2。B 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________。解析: (1)氯水中有漂白作用的不是 Cl2,而是 HClO。A、C、E 相連接,制得的 Cl2 中含有 HCl 氣體,HCl 溶于水也能與 NaHCO3 粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。答案: (1)①第三周期第ⅦA 族②MnO2+2Cl-+4H+ Mn2++2H
8、2O+Cl2↑ = = = = = △③吸收多余的 Cl2(尾氣處理)④不合理 沒(méi)有事先證明干燥的氯氣有無(wú)漂白性⑤不合理 制取的氯氣中含 HCl 氣體,其溶于水也能與 NaHCO3 粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡 (2)Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3.(2019·全國(guó)卷Ⅰ,27)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑
9、來(lái)制備硫酸鐵銨,具體流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟②需要加熱的目的是_______________
10、_________,溫度保持 80~95 ℃,采用的合適加熱方式是________________________________。鐵屑中含有少量硫化物,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。(3)步驟③中選用足量的 H2O2,理由是____________。分批加入 H2O2,同時(shí)為了____________,溶液要保持 pH 小于 0.5。(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有________,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨
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