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常见气体的制备
【2017年深圳】12.(8分)我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”,其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH3和CO2制备NaHCO3,化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
某兴趣小组在实验室模拟该过程,请结合具体的步骤回答下列问题:
I.气体制备
(1)二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2,其化学方程式为 .应选择的气体收集装置为 (选填装置对应的字母). (2)氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气,防止污染空气,实验室制备NH3的反应原理为:Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固) 为
→ (选择装置对应的字母).实验室制备O2也可用上述制备NH3的发生装置,写出用该发生装置制备O2的化学方程式 . II.NaHCO3制备
物质 溶解度/g(20℃)
NaHCO3 9.6
NH4Cl 37.2
CaCl2+2H2O+2NH3↑.现要制备并干燥NH3,所选装置的正确连接顺序
(3)根据表格中的溶解度数据,解释20℃产物中NaHCO3能够先从溶液中结晶析出的原因 .
(4)该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作 .
【解析】解:(1)实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2,石灰石中的碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑; 因为二氧化碳密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即可以用C装置收集. 故填:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;C.
(2)实验室利用氢氧化钙和氯化铵制取氨气时需要加热,应该用B装置作为发生装置; 因为碱石灰中的氧化钙和氢氧化钠都不能和氨气反应,并且能够吸收水蒸气,因此可以用F装置对氨气进行干燥;
实验室制备O2用上述制备NH3的发生装置时,应该是利用氯酸钾和二氧化锰制取,氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO3
2KCl+3O2↑.
故填:B;F;2KClO32KCl+3O2↑.
(3)20℃产物中NaHCO3能够先从溶液中结晶析出的原因是20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度.
故填:20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度. (4)该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作氮肥. 故填:氮肥.
【答案】 (1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;C. (2)B;F;2KClO32KCl+3O2↑.
(3)20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度.(4)氮肥. 【2016年深圳】
12.(10分)某化学实验小组需制备O2并进行O2部分性质实验,结合以下装置,回答下列问题:
(1)甲同学利用KClO3和MnO2制备O2,其发生装置应选用上述装置中的 ( 选填装置对应的字母),收集O2的方法是 (只填一种),可用 检验O2;
(2)乙同学提出可用H2O2和MnO2制备O2,本着废物利用的原则,可以从甲同学制备O2后剩余的固体中提取MnO2,则提取MnO2的操作步骤依次为:①溶解、② 、③洗涤、④干燥,其中步骤②比①多使用了一种玻璃仪器,该仪器名称是 ,请写出乙同学制O2的化学方程式:
(3)丙同学欲用少量的KMnO4和较多量KClO3制取较多量的O2,你认为是否可行? ,(填“可行”或“不可行”),请说明理由: ;
(4)丁同学将硫粉置于收集到的O2中燃烧,可观察到发出 火焰(填火焰颜色),其产物的名称是 ,它是形成酸雨的主要原因。