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        1. 【題目】氮化鈣(Ca3N2)是一種重要的化工試劑,遇水劇烈水解。實(shí)驗(yàn)室可由氮?dú)夂外}加熱制得氮化鈣,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖(省略部分固定裝置)。

          (1)氮化鈣中所含的化學(xué)鍵有(共價(jià)鍵離子鍵”)_________。

          (2)球形干燥管中的干燥劑可選用(至少寫一種)_________,結(jié)合化學(xué)方程式解釋其作用_________。

          (3)制備過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中,目的是①便于觀察N2的流速;②_________。

          (4)制備氮化鈣的操作步驟:①按圖示連接好實(shí)驗(yàn)裝置;②_________;③打開活塞K并通入N2;④點(diǎn)燃酒精燈,進(jìn)行反應(yīng);⑤反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,繼續(xù)通N2,使裝置冷卻至室溫;⑥拆除裝置,取出產(chǎn)物。

          (5)上述步驟中③和④_________(不能”)交換,理由是_________。

          (6)氮?dú)獠蛔銜?huì)影響實(shí)驗(yàn)制得Ca3N2的純度。為測(cè)定氮化鈣的純度,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取一定量的固體混合物于足量水中,微熱使氣體完全逸出,收集到氣體共6.72 L(已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況),將該氣體通入裝有足量灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管中充分反應(yīng),測(cè)得硬質(zhì)玻璃管中固體質(zhì)量減輕6.4 g。則Ca3N2的純度為_________(用百分?jǐn)?shù)表示,保留一位小數(shù))(注:氨氣能被灼熱氧化銅氧化,生成一種對(duì)環(huán)境無污染氣體)。

          【答案】離子鍵 堿石灰、無水氯化鈣等 防止水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管與Ca3N2發(fā)生反應(yīng)Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3,導(dǎo)致產(chǎn)物不純 防止空氣中的水蒸氣和氧氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管跟金屬鈣反應(yīng) 檢驗(yàn)裝置氣密性,加入藥品 不能 后通入氮?dú)鈺?huì)導(dǎo)致裝置中的氧氣與鈣反應(yīng),生成雜質(zhì)CaO 78.7%

          【解析】

          (1)活潑的金屬與活潑的非金屬通過離子鍵結(jié)合;

          (2)要防止Ca3N2潮解,從干燥管中干燥劑要是固態(tài)物質(zhì)分析;

          (3)鈣是活潑金屬,容易與空氣中的氧氣機(jī)水蒸氣反應(yīng);

          (4)有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)前首先要檢查氣密性是否良好,然后才可以加入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),否則會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失;

          (5)在加熱時(shí)金屬鈣會(huì)與空氣中的氧氣反應(yīng);

          (6)氮?dú)獠蛔,得到的固態(tài)中含有CaCa3N2,加入水,金屬鈣反應(yīng)產(chǎn)生Ca(OH)2H2Ca3N2產(chǎn)生Ca(OH)2NH3,產(chǎn)生氣體與CuO反應(yīng),CuO+H2Cu+H2O;3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,固體減少的質(zhì)量就是CuOO元素的質(zhì)量,利用反應(yīng)中物質(zhì)關(guān)系得到H2、NH3的物質(zhì)的量進(jìn)而可得金屬CaCa3N2的質(zhì)量,最后計(jì)算得到物質(zhì)的純度。

          (1)活潑的金屬Ca與活潑的非金屬N的原子通過電子得失形成陽離子Ca2+、陰離子N3-,然后離子間通過離子鍵結(jié)合形成離子化合物Ca3N2

          (2)氮化鈣(Ca3N2)遇水劇烈水解, Ca3N2與水會(huì)發(fā)生反應(yīng):Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3,從而導(dǎo)致產(chǎn)物不純,所以制取氮化鈣時(shí)要預(yù)防其潮解。由于盛放干燥劑的是干燥管,只能使用固體干燥劑,可利用堿石灰、無水氯化鈣、硅膠等固態(tài)干燥劑;

          (3)在硬質(zhì)玻璃管中氮?dú)馀c金屬鈣反應(yīng)制取氮化鈣,在裝置的末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中,一個(gè)目的是便于觀察N2的流速;另一個(gè)目的是防止空氣中的水蒸氣和氧氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管跟金屬鈣反應(yīng);

          (4)該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯玫獨(dú)馀c金屬鈣反應(yīng)制取氮化鈣,所以在按圖示連接好實(shí)驗(yàn)裝置后,首先要檢查氣密性,然后再加入藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若不檢查氣密性,則會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗;

          (5)該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵迫〉},若不先通入氮?dú)怛?qū)趕裝置內(nèi)的空氣,加熱時(shí)一部分金屬鈣就與氧氣反應(yīng),得到氧化鈣,使制取的氮化鈣不純,所以③和④兩步順序不能顛倒;

          (6)若氮?dú)獠蛔阒频?/span>Ca3N2中含有金屬Ca,向固體中加入水時(shí),會(huì)發(fā)生反應(yīng):Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2;n(H2)+n(NH3)=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,將得到的氣體干燥夠通過裝有足量灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管中,發(fā)生反應(yīng):CuO+H2Cu+H2O,3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O?梢姵浞址磻(yīng)后,固體減少的質(zhì)量就是CuOO元素的質(zhì)量,根據(jù)方程式可知n(CuO)=n(O)=6.4 g÷16g/mol=0.4mol;根據(jù)方程式中CuO與氣體反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量關(guān)系可得:n(H2)+n(NH3)=0.4mol,解得n(NH3)=0.2mol,n(H2)=0.1mol,再根據(jù)Ca3N2+6H2O=3Ca(OH)2+2NH3可知,n(Ca3N2)=n(NH3)=0.1mol,m(Ca3N2)=0.1mol×148g/mol=14.8g;根據(jù)Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2可知:n(Ca)= n(H2)=0.1molm(Ca)= =0.1mol×40g/mol=4.0g,所以Ca3N2的純度為=78.7%。

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】氯堿廠電解飽和食鹽水制取氫氧化鈉的工藝流程示意圖如下:

          依據(jù)上圖,完成下列填空:

          1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________,與電源負(fù)極相連的電極附近,溶液pH_____________(選填:不變、升高或下降)

          2)工業(yè)食鹽含Ca2、Mg2等雜質(zhì)。精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________,_______________________。

          3)如果粗鹽中SO42含量較高,必須添加鋇試劑除去SO42,該鋇試劑可以是___________(選填ab、c,多選扣分)

          aBa(OH)2 b、Ba(NO3)2 c、BaCl2

          4)為有效除去Ca2Mg2、SO42,加入試劑的合理順序?yàn)?/span>____________(選填a,bc多選扣分)

          a、先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑

          b、先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3

          c、先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3

          5)脫鹽工序中利用NaOHNaCl在溶解度上的差異,通過__________、冷卻、___________(填寫操作名稱)除去NaCl

          6)在隔膜法電解食鹽水時(shí),電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),防止Cl2NaOH反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí),Cl2NaOH充分接觸,產(chǎn)物僅是NaClO,相應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。

          7)電解飽和食鹽水的裝置如圖所示,若收集的H22L,則同樣條件下收集的Cl2____________(填“>”、“=”或“<)2L,原因是_____________________。

          8)實(shí)驗(yàn)室制備H2Cl2通常采用下列反應(yīng):ZnH2SO4ZnSO4H2↑、MnO24HCl() MnCl2Cl2↑+2H2O

          據(jù)此,制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置是______(填代號(hào))。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】四氯化錫可用作媒染劑。利用如圖裝置可以制備四氯化錫(部分夾持裝置已略去)。

          有關(guān)信息如下表:

          化學(xué)式

          摩爾質(zhì)量(

          190

          261

          熔點(diǎn)

          246

          -33

          沸點(diǎn)

          652

          144

          其他性質(zhì)

          無色晶體,易氧化

          無色液體,易水解

          回答下列問題:

          1)裝置甲中儀器的名稱為_____________。

          2)用裝置甲制取氯氣,被還原為,該反應(yīng)的離子方程式為___________。

          3)將如圖裝置連接好,先檢查裝置氣密性,再慢慢滴入濃鹽酸,待觀察到___________(填現(xiàn)象)后,開始加熱裝置丁,錫熔化后適當(dāng)增大氯氣流量,繼續(xù)加熱裝置丁,此時(shí)繼續(xù)加熱裝置丁的目的是:①促進(jìn)氯氣與錫反應(yīng);②_________________________。

          4)如果缺少裝置乙,可能發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________;裝置己的作用是______(填字母代號(hào))。

          A.除去未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣

          B.防止空氣中氣體進(jìn)入裝置戊

          C.防止水蒸氣進(jìn)入裝置戊的試管中使產(chǎn)物水解

          D.防止空氣中進(jìn)入裝置戊的試管中使產(chǎn)物氧化

          5)某同學(xué)認(rèn)為丁裝置中的反應(yīng)可能產(chǎn)生雜質(zhì),以下試劑中可用于檢測(cè)是否產(chǎn)生的是______(填字母代號(hào))。

          A. 溶液 B. 溶液(滴有溶液) C. 溶液

          6)反應(yīng)中用去錫粒,反應(yīng)后在戊裝置的試管中收集到,則的產(chǎn)率為_____(保留3位有效數(shù)字)。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】實(shí)驗(yàn)表明新型鈉離子聚合物電池正負(fù)極材料均表現(xiàn)出較快的電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué),使得電池具備高功率性能。其放電時(shí)的工作原理如圖,下列說法正確的是

          A. 放電時(shí),高聚物發(fā)生還原反應(yīng)

          B. 充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為 3I- +2e-=I3-

          C. 充電時(shí),電極A接電源負(fù)極

          D. 放電時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,NaI溶液中增加0.5NA個(gè)Na+

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】A、B代表不同的物質(zhì),都是HN、ONa中的任意三種元素組成的強(qiáng)電解質(zhì),A的水溶液呈堿性,B的水溶液呈酸性,請(qǐng)找出A、B可能的兩種組合。要求:相同濃度時(shí),A1溶液中水的電離程度小于A2溶液中水的電離程度;相同濃度時(shí),B1溶液中水的電離程度小于B2溶液中水的電離程度。(說明: 不穩(wěn)定,不考慮)

          請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>

          1寫出化學(xué)式:A1___________、A2__________、B1___________、B2___________。
          2已知, ,則等體積混合組成溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>______________________。

          3B1溶液中水的電離程度小于B2溶液中水的電離程度,原因是_________________。

          4常溫下,若B1B2兩種溶液的pH5,則兩溶液中由水電離出的氫離子的物質(zhì)的量濃度之比為________

          5常溫下, 溶液的,則的電離平衡常數(shù)Ka_______________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】3molP2.5molQ置于2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3Pg+QgxMg+2Ng),5min后達(dá)到平衡,生成N1mol,經(jīng)測(cè)定M的平均速率是0.1mol/Lmin),下列敘述錯(cuò)誤的是( )

          A. P的平均反應(yīng)速率是0.15mol/Lmin

          B. Q的轉(zhuǎn)化率是25%

          C. Q的平衡濃度是1mol/L

          D. x的值為2

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】【化學(xué)―選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】

          苯并環(huán)己酮是合成萘()或萘的取代物的中間體。由苯并環(huán)己酮合成1-乙基萘的一種路線如下圖所示:

          己知:

          回答下列問題:

          (l)萘的分子式為_______;苯并環(huán)己酮所含官能團(tuán)是_______(填名稱)。

          (2)Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。

          (3)步驟Ⅲ的反應(yīng)屬于_________(填反應(yīng)類型)。

          (4)步驟Ⅳ反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________(標(biāo)明反應(yīng)條件)。

          (5)苯并環(huán)己酮用強(qiáng)氧化劑氧化可生成鄰苯二甲酸。鄰苯二甲酸和乙二醇經(jīng)縮聚反應(yīng)生成的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。

          (6)1-乙基萘的同分異構(gòu)體中,屬于萘的取代物的有_______種(不含1-乙基萘)。W也是1 -乙基萘的同分異構(gòu)體,它是含一種官能團(tuán)的苯的取代物,核磁共振氫譜顯示W(wǎng)有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個(gè)數(shù)比為1:1:2,W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。

          (7)仍以苯并環(huán)己酮為原料,上述合成路線中,只要改變其中一個(gè)步驟的反應(yīng)條件和試劑,便可合成萘。完成該步驟:__________(表示方法示例:A B)。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g) 2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,則下列判斷正確的是( )

          A. c1c2=1∶3

          B. 平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3

          C. X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等

          D. c1的取值范圍為0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】某溫度下,某容積恒定的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應(yīng):

          CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)H>0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),測(cè)得容器中各物質(zhì)均為n mol,欲使H2的平衡濃度增大一倍,在其它條件不變時(shí),下列措施可以采用的是

          A.升高溫度 B.加入催化劑

          C.再加入n molCOn molH2O D.再加入2n molCO22n molH2

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