内容正文:
章末质量检测(一) 化工生产中的重要非金属元素
(分值:100分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是( )
A.常温下pH<7的雨水称为酸雨
B.SiO2是应用最为广泛的半导体材料
C.玻璃的主要成分是CaCO3和Na2SiO3
D.豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨属于氮的固定
解析:D pH小于5.6的雨水通常称为酸雨,A错误;Si是应用最为广泛的半导体材料,B错误;制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂,普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2,C错误。
2.下列事实与有关物质表现出的性质(括号中)对应关系错误的是( )
A.SO2能使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色(漂白性)
B.常温下,用铁或铝制容器来盛放浓硫酸或浓硝酸(强氧化性)
C.久置的浓硝酸,颜色略显黄色(不稳定性)
D.蔗糖与浓硫酸反应有黑色物质生成(脱水性)
解析:A SO2能与NaOH反应,使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现的是酸性氧化物的通性,A错误;浓硫酸和浓硝酸均有强氧化性,常温下能使铁铝表面生成一层致密的薄膜(钝化),B正确;久置的浓硝酸分解生成的NO2溶于硝酸使颜色略显黄色,体现浓硝酸的不稳定性,C正确;浓硫酸有脱水性,使蔗糖脱水生成黑色物质碳,D正确。
3.现代社会的发展与进步离不开材料。下列有关材料的说法错误的是( )
A.“辽宁舰”上用于舰载机降落的阻拦索是一种特种钢缆,属于纯金属材料
B.“超轻海绵”使用的石墨烯是新型无机非金属材料
C.某品牌手机使用的麒麟980芯片属于半导体材料
D.“中国天眼”FAST用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料
解析:A 特种钢缆的制作材料是特种钢,属于合金材料,不是纯金属材料,A错误。
4.利用如图装置不能达到实验目的的是( )
A.装置Ⅰ可用于制取NH3
B.装置Ⅱ可用于除去CO2气体中的SO2
C.装置Ⅲ可用于收集NO2
D.装置Ⅳ可用于验证酸性:H2SO3>H2SiO3
解析:C A项,装置Ⅰ可用氯化铵和氢氧化钙加热制取NH3 ;B项,高锰酸钾溶液可以把SO2气体氧化除去;C项,NO2的密度比空气大,可以采用向上排空气法收集,导气管应该长进短出,该装置图是短进长出,属于向下排空气法,不能收集到NO2气体;向硅酸钠溶液中通入SO2生成白色沉淀,装置Ⅳ可用于验证酸性:H2SO3>H2SiO3 。
5.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断错误的是( )
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
解析:A 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性,A项错误;SO2为H2SO3的酸酐,SO3为H2SO4的酸酐,B项正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C项正确;单质S为黄色或淡黄色固体,D项正确。
6.下列表述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
表述Ⅰ
表述Ⅱ
A
SO2具有漂白性
SO2能使酸性KMnO4溶液褪色
B
SiO2具有弱氧化性
工业上利用SiO2与焦炭制备粗硅
C
NH3是电解质
NH3的水溶液可以导电
D
浓硫酸具有吸水性
可用来干燥H2S气体
解析:B SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现的是SO2的还原性而不是漂白性,A错误;氨水可以导电,但是氨不是电解质,C错误;硫化氢气体会与浓硫酸发生反应,不能用浓硫酸干燥硫化氢气体,D错误。
7.(2025·泉州高一月考)下列有关离子检验描述正确的是( )
A.将干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧,观察火焰呈浅紫色,则该溶液中含Na+
B.取样,加入稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,则该溶液中一定含有
C.取样,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,则该溶液中一定含有Cl-
D.取样,滴加NaOH溶液,加热,用湿润的红色的石蕊试纸检验发现变蓝,则该溶液中一定含有
解析:D Na+焰色试验为黄色,则该溶液中不含有Na+,A错误;向含的溶液中加稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,会被氧化为,也会出现硫酸钡白色沉淀,也可能会产生氯化银沉淀,不一定含有,B错误;白色沉淀可能为硫酸银,则溶液中不一定含有Cl-,C错误;含有的溶液中滴加NaOH溶液,加热,会产生氨气,氨气遇到湿润的红色的石蕊试纸变蓝,D正确。
8.二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并检验SO2的部分性质。下列说法正确的是( )
A.装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性
B.装置乙中溶液颜色变化:先变红后褪色
C.装置丙中发生的最终总反应为5SO2+2S2-+2H2O3S↓+4HS
D.装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理与SO2用于食品漂白剂的原理相同
解析:C 70%的硫酸和Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、SO2和H2O,不属于氧化还原反应,该反应原理为强酸制取弱酸,所以70%硫酸体现酸性,A错误;SO2不能漂白酸碱指示剂,SO2和水反应生成H2SO3,H2SO3电离出H+而使其水溶液呈酸性,所以装置乙中溶液颜色变红但不褪色,B错误;SO2能和Na2S溶液发生氧化还原反应生成S,因为SO2过量,所以还生成NaHSO3,离子方程式为5SO2+2S2-+2H2O3S↓+4HS,C正确;装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理是酸性KMnO4溶液和SO2发生氧化还原反应,SO2体现还原性,SO2用于食品漂白时,体现漂白性,所以二者褪色原理不同,D错误。
9.(2025·北京海淀高一期末)浓硫酸与铜反应的装置如下图所示,下列说法错误的是( )
A.可通过提拉铜丝控制反应的发生与停止
B.浸NaOH溶液的棉团作用:2OH-+SO2S+H2O
C.品红溶液褪色和紫色石蕊溶液变红均可证明反应发生
D.若将品红溶液和石蕊溶液调换位置,石蕊溶液变红仍可以证明生成SO2
解析:D 浓硫酸与铜反应生成硫酸铜和SO2,根据调节铜丝的高低可控制反应的开始和停止,A正确;浸NaOH溶液的棉团可吸收SO2,反应的离子方程式为2OH-+SO2S+H2O,B正确;SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,SO2为酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,将SO2通入石蕊溶液中,石蕊溶液变红色,故均可证明发生了反应,C正确;若将品红溶液和石蕊溶液调换位置,由于温度升高硫酸蒸气进入盛有石蕊溶液的试管,而使石蕊溶液变红,因此仅凭石蕊变红无法证明生成了SO2,还需要结合其他方法才能证明生成SO2,D错误。
10.从物质类别、元素化合价、物质所含元素在元素周期表中的位置的角度可以认识有关物质的化学性质。下列说法正确的是( )
A.硅在周期表中处于金属与非金属的交界处,Si单质具有半导体性质
B.SiO2中Si的化合价为+4价,有氧化性,发生反应SiO2+CSi+CO2↑制得粗硅
C.SiO2属于两性氧化物,既能与氢氧化钠溶液反应,也能与氢氟酸反应
D.H2SiO3属于弱酸,可由反应SiO2+H2OH2SiO3↓制得
解析:A CO2能被C还原为CO,所以该反应中生成CO而不是CO2,B错误;SiO2和NaOH溶液反应生成盐和水,和HF反应生成SiF4和H2O,SiF4不属于盐,所以SiO2是酸性氧化物,不是两性氧化物,C错误;SiO2和水不反应,不能用SiO2和H2O制取H2SiO3,D错误。
11.硝酸的生产工艺示意图如图所示,已知63%的浓硝酸的密度约为1.4 g·mL-1,下列说法错误的是( )
A.催化反应器内发生了固氮反应
B.焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
C.NO2与水反应时,每转移1 mol电子,同时会生成1 mol HNO3
D.63%的浓硝酸的物质的量浓度约为7 mol·L-1
解析:D 由题图可知,催化反应器内N2与H2在高温、高压、催化剂条件下发生反应生成NH3,反应得到的混合气体在热交换器中分离得到的N2和H2进入催化反应器循环使用,NH3进入焚化炉,在催化剂作用下与O2共热发生催化氧化反应生成NO和H2O,NO在氧化炉中与O2反应生成NO2,NO2在吸收塔中与H2O反应生成HNO3和NO。催化反应器内反应为N2与H2生成氨的反应,属于固氮反应,A正确;焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,B正确;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,由得失电子守恒可知,反应转移1 mol电子时,生成硝酸1 mol,C正确;由c=可知,63%的浓硝酸,其c(HNO3)= mol·L-1=14 mol·L-1,D错误。
12.(2025·清远高一月考)只用一种试剂,将NaCl、Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4四种溶液(必要时可加热)区分开,下列试剂中可选用的是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.BaCl2溶液 D.Ba(OH)2溶液
解析:D A项,把NaOH溶液加入题给四种溶液中,NaCl、Na2SO4中无明显现象,NH4Cl、(NH4)2SO4中都产生无色有刺激性气味的气体;B项,把AgNO3溶液加入题给四种溶液中,都只有产生白色沉淀;C项,把BaCl2溶液加入题给四种溶液中,NaCl、NH4Cl中无明显现象,Na2SO4、(NH4)2SO4中都产生白色沉淀;D项,把Ba(OH)2溶液加入题给四种溶液中,产生的现象分别为无现象、白色沉淀、无色有刺激性气味的气体、气体和沉淀。
13.(2025·深圳高一月考)NO、NO2是常见的空气污染气体。在某分子筛的催化作用下,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无害物质,其反应历程如图所示。
已知:参与循环中N的化合价始终为-3价。
下列说法错误的是( )
A.历程中反应①②都是氧化还原反应
B.[(NH4)(HNO2)]+中含有+3价的N
C.X可以是H2O和N2
D.NO和NO2均不是酸性氧化物
解析:A 反应①是NH3与H+生成,反应②是NO2与生成[(NH4)2(NO2)]2+,根据元素守恒,反应③为[(NH4)2(NO2)]2+和NO反应生成[(NH4)(HNO2)]+、H+、H2O和N2。由图可知,反应①②中都没有元素化合价的改变,都是非氧化还原反应,A错误;[(NH4)(HNO2)]+中,中的N元素是-3价,HNO2中的N元素是+3价,B正确;根据原子守恒可知,[(NH4)2(NO2)]2+和NO反应生成[(NH4)(HNO2)]+、H+、X,则X是H2O和N2,C正确;能与碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,NO不能与碱液反应,NO2与水反应生成硝酸和NO,它们均不是酸性氧化物,D正确。
14.(2025·常德高一月考)一种用Fe2(SO4)3溶液浸取黄铁矿(主要含FeS2和难溶杂质)的流程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.“浸取”时反应的离子方程式为2Fe3++FeS23Fe2++2S
B.“浸取”时若生成32 g S,转移电子的物质的量为2 mol
C.实验室进行“过滤”时,用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯
D.气体X可以是氧气或氯气
解析:A 黄铁矿主要含FeS2和少量难溶杂质,用Fe2溶液“浸取”,FeS2和Fe2发生反应:2Fe3++FeS23Fe2++2S,生成硫酸亚铁和S沉淀,过滤,得硫酸亚铁溶液。“浸取”时反应的离子方程式为2Fe3++FeS23Fe2++2S,A正确;根据离子方程式:2Fe3++FeS23Fe2++2S,生成64 g S,转移2 mol电子,生成32 g S,转移1 mol电子,B错误; “过滤”用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒,C错误;气体X不能是Cl2,若是Cl2会生成FeCl3,D错误。
15.将15.2 g铜镁合金完全溶解于100 mL某浓度的硝酸中,得到标准状况下6.72 L NO和NO2的混合气体,向反应后的溶液中加入1.0 mol·L-1NaOH溶液1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为25.4 g。下列说法错误的是( )
A.该硝酸的物质的量浓度为13.0 mol·L-1
B.合金中铜与镁的物质的量之比为1∶2
C.混合气体中NO和NO2的体积之比为1∶1
D.铜镁合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物质的量为0.4 mol
解析:B 设铜镁合金中铜、镁的物质的量分别为a、b,由合金的质量可得:64 g·mol-1×a mol+24 g·mol-1×b mol=15.2 g ①,得到氢氧化铜和氢氧化镁沉淀,由沉淀的质量可得:98 g·mol-1×a mol+58 g·mol-1×b mol=25.4 g ②,解联立可得a=0.2 mol、b=0.1 mol;设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为x、y,由标准状况下混合气体的体积为6.72 L知,其为0.3 mol,可得:x mol+y mol=0.3 mol ①,由得失电子数目守恒可得:3x+y=0.2×2+0.1×2 ②,解联立可得x=0.15 mol、y=0.15 mol;由铜离子和镁离子完全反应时消耗1.0 L 1.0 mol·L-1NaOH可知,反应得到硝酸钠溶液,由氮原子个数守恒可知,100 mL硝酸溶液中硝酸的物质的量为1.0 mol·L-1×1 L+0.15 mol+0.15 mol=1.3 mol,则硝酸溶液的浓度为13.0 mol·L-1,A正确;合金中铜与镁的物质的量之比为2∶1,B错误;混合气体中NO和NO2的体积之比为1∶1,C正确;铜镁合金溶解后,溶液中溶质含硝酸铜、硝酸镁,结合氮原子守恒可知,铜镁合金溶解后,溶液中剩余HNO3的物质的量为1.3 mol-0.2 mol×2-0.1 mol×2-0.15 mol-0.15 mol=0.4 mol,D正确。
二、非选择题(本大题共5小题,共55分)
16.(9分)(2024·湖南学业水平合格考试)已知:Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O。某化学兴趣小组利用下图装置(夹持装置省略)制取SO2,并进行相关性质实验。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 圆底烧瓶 。
(2)B装置中观察到品红溶液 褪色 。
(3)C装置中发生反应:SO2+2Fe3++2H2O2Fe2+++4H+,在此反应中Fe3+是 氧化剂 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(4)D装置中发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,说明SO2是 酸性 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(5)欲制取标准状况下2.24 L SO2,至少需要Na2SO3的质量为 12.6 g。
解析:A装置中反应生成SO2气体,通入B中品红溶液,品红溶液褪色,通入C中FeCl3溶液,能将Fe3+还原为Fe2+,D装置用NaOH溶液吸收多余的SO2,防止污染空气。(1)仪器a为圆底烧瓶。
(2)SO2能漂白品红,故B中品红溶液褪色。(3)Fe3+被还原为Fe2+,化合价降低,Fe3+是氧化剂。
(4)D装置中发生反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,即SO2和碱反应生成盐和水,说明SO2是酸性氧化物。(5)标准状况下2.24 L SO2的物质的量为=0.1 mol,根据化学方程式Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O可知,消耗Na2SO3的物质的量为0.1 mol,质量至少为0.1 mol×126 g·mol-1=12.6 g。
17.(11分)(2025·保定高一期中)某些物质的转化关系(部分反应物和生成物未列出)如图所示。已知B为常见液体,气体D为4个原子构成的10电子分子,H为中性肥料(分子式为CH4N2O),X为无色气体单质。
(1)A的化学式为 NH4HCO3[或(NH4)2CO3] 。
(2)H的名称为 尿素 。
(3)受到阳光照射G的浓溶液会变黄的原因是4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O(用化学方程式表示)。
(4)D可用于检验工业上输送氯气的管道是否泄漏,若氯气有泄漏,则反应时的现象为 出现大量白烟 ,化学方程式为8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl。
(5)写出F和B生成G的化学方程式:3NO2+H2O2HNO3+NO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2 。
(6)常温常压下(气体摩尔体积为Vm),将20 mL盛满F、X混合气体(体积比为1∶1)的试管倒立于水槽中,反应完全后,试管中剩余气体的体积为 7.5 mL,试管中所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(用含Vm的式子表示,假设溶质不向试管外扩散)。
解析:H为中性肥料(分子式为CH4N2O),为尿素;气体D为4个原子构成的10电子分子,且可用于合成尿素,D为氨气,C为二氧化碳;A受热分解可生成氨气和二氧化碳和常见的液体B,则B为水,A为碳酸氢铵(或碳酸铵);氨气与氧气反应生成E为一氧化氮,一氧化氮与氧气反应生成F(二氧化氮),F(二氧化氮)和B(水)反应生成G(硝酸)和NO。
(1)A为碳酸氢铵(或碳酸铵),化学式为NH4HCO3[或(NH4)2CO3]。
(2)H的名称为尿素。
(3)G为硝酸,光照分解生成二氧化氮、氧气和水,化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O。
(4)氨气和氯气混合生成氯化铵固体,化学方程式为8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,现象为产生白烟。
(5)二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO;该反应中NO2既作氧化剂又作还原剂,其中生成硝酸的NO2作还原剂,生成NO的NO2作氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
(6)混合气体与水反应方程式:4NO2+O2+2H2O4HNO3,消耗气体体积比为4∶1,10 mL NO2消耗2.5 mL氧气,则试管中剩余氧气7.5 mL,试管中液体体积为12.5 mL,生成硝酸的物质的量为mol=mol,硝酸浓度:= mol·L-1。
18.(11分)(2025·西安高一月考)某固体混合物中,可能含有Na+、K+、、Cl-、、,将该固体混合物溶于水配成溶液,取两份样品溶液进行如图的实验:
已知:氨气可以使湿润的石蕊试纸变蓝色。
请回答下列问题:
(1)操作a的名称是 过滤 。
(2)沉淀A的化学式为 BaCO3 ,沉淀A加入足量的盐酸全部溶解的离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑。
(3)生成沉淀C的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。
(4)混合物中,一定存在的离子有Cl-和 、 ,一定不存在的离子有 ,可能存在的离子是 Na+、K+ 。
解析:样品溶液与足量硝酸钡反应生成沉淀A可溶于过量盐酸,则白色沉淀为碳酸钡,一定含,而不含,溶液B与硝酸银反应生成不溶于硝酸的白色沉淀为AgCl,一定含Cl-,另一份溶液与NaOH浓溶液加热生成的气体D能使湿润的石蕊试纸变蓝,说明生成了氨气,原溶液中有,Na+、K+不能确定是否存在。
(1)由流程可知,操作a得到沉淀和溶液,为过滤操作。
(2)由上述分析可知,沉淀A的化学式为BaCO3;碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳,离子方程式为BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑。
(3)沉淀C是氯化银,离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。
(4)一定存在的离子有Cl-和、;一定不存在的离子有;可能存在的离子是Na+、K+。
19.(12分)(2025·衡阳高一月考)氮的氧化物是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。在实验室利用如图装置探究NO2能否被NH3还原。
(1)A装置中盛放浓氨水的仪器名称是 分液漏斗 。
(2)试剂甲是 碱石灰 ,D中无水氯化钙的作用是 干燥NO2 。
(3)E装置中发生反应的离子方程式是Cu+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O 。
(4)在一定温度和催化剂条件下,若NO2能够被NH3还原,发生反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,空气中使用具有碱性的Na2CO3溶液来吸收NO2,相关反应的化学方程式是2Na2CO3+4NO2+O24NaNO3+2CO2。
(5)此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置。
(6)氨气是重要的化工原料,可制备铵盐,检验铵盐中阳离子的方法是将铵盐溶于水,取少量待测液于试管中,加入浓氢氧化钠溶液,并加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝,说明待测液中含有铵根离子。
解析:A装置中用浓氨水和氧化钙反应制备氨气,用碱石灰干燥氨气;E装置中用浓硝酸和铜反应制备NO2,用无水氯化钙干燥NO2;把氨气和NO2通入装有催化剂的C装置中,若红棕色颜色变浅,最后褪为无色,说明氨气和NO2发生反应。(1)根据图示,A装置中盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗。
(2)B装置的作用是干燥氨气,试剂甲是碱石灰;D中无水氯化钙的作用是干燥NO2。
(3)E装置中铜和浓硝酸发生反应,离子方程式是Cu+4H+Cu2++2NO2↑+2H2O。
(4)若NO2能够被NH3还原,则NO2能够被NH3还原生成N2,反应的化学方程式8NH3+6NO27N2+12H2O;空气中使用具有碱性的Na2CO3溶液来吸收NO2生成硝酸钠和二氧化碳,相关反应的化学方程式为2Na2CO3+4NO2+O24NaNO3+2CO2。
(5)氨气、NO2污染空气,此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置。
20.(12分)在生活中亚硝酸钠(NaNO2)应用十分广泛,它是一种白色固体,外观与NaCl极其相似;少量可做食品的护色剂,可防止肉毒杆菌在肉类食品中生长。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O22NaNO2,该学习小组利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去,部分仪器可重复使用)。
已知:①NO能被高锰酸钾氧化,但不能被浓硫酸氧化。
②酸性高锰酸钾溶液可将N氧化成N。
回答下列问题:
Ⅰ.NaNO2的制备:
(1)装置A中的仪器名称分别是 三颈烧瓶、分液漏斗 ,仪器按气流方向连接顺序为b→ g→h→e→f→c(d)→d(c)→e→f→i 。
(2)反应开始前打开活塞a,通入过量氮气的目的是排尽装置中的空气,防止空气中的CO2、H2O与Na2O2反应,使产品不纯;
反应结束后打开活塞a,再通入过量氮气的目的是
将整个装置中残留的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中吸收,防止污染空气。
(3)装置D的作用是除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO。
(4)判断Na2O2已被NO反应完全的现象是装置B中淡黄色固体完全变为白色。
Ⅱ.测定NaNO2的纯度(假设杂质不与KMnO4反应):
(5)准确称取反应后的固体3.000 g于烧杯中,加入蒸馏水溶解,配成250 mL的溶液;取出25.00 mL的溶液于锥形瓶中,滴入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液至恰好完全反应,消耗16 mL酸性KMnO4溶液。固体中NaNO2的纯度为 92 %。
解析:(1)仪器A中,铜和浓硝酸反应制取NO2,用盛水的洗气瓶除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO,在盛有浓硫酸的洗气瓶中将NO干燥,通入玻璃管中与过氧化钠反应,后接盛有浓硫酸的洗气瓶防止后续装置中水蒸气进入玻璃管,最后用盛有酸性高锰酸钾溶液的烧杯吸收未反应完的NO,防止污染空气,故仪器按气流方向连接顺序为b→g→h→e→f→c(d)→d(c)→e→f→i。
(2)空气中的CO2、H2O会和Na2O2反应,氧气则会把产品中的NaNO2氧化成NaNO3,故反应开始前打开活塞a,通入过量氮气排尽装置中的空气,反应结束后打开活塞a,继续通入过量氮气,将整个装置中残留的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中吸收,防止污染空气。
(4)Na2O2为淡黄色固体,而NaNO2为白色固体,故判断Na2O2已被NO反应完全的现象是装置B中淡黄色固体完全变为白色。
(5)依据电子守恒,酸性KMnO4和NaNO2的关系为2KMnO4~5NaNO2,参加反应NaNO2为n(NaNO2)=n(KMnO4)×=16×10-3 L×0.1 mol·L-1×=0.004 mol,则样品中NaNO2的质量:m(NaNO2)=0.004 mol×10×69 g·mol-1=2.76 g,则NaNO2的纯度为×100%=92%。
10 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$