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)備學(xué)習(xí)。請(qǐng)你參與交流和討論。
[查閱資料]N2的制法有下列三種方案：
方案1：混合加熱NaNO2的飽和溶液和NH4Cl的飽和溶液制得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)室常見(jiàn)儀器（藥品）等設(shè)計(jì)的部分裝置如圖（有的夾持和加熱儀器未畫(huà)出）。
（1）若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 AA（填裝置編號(hào)）。為保證實(shí)驗(yàn)安全順利進(jìn)行，操作時(shí)應(yīng) 先檢驗(yàn)氣密性后加藥品，停止時(shí)先把導(dǎo)管由水中取出，再停止加熱先檢驗(yàn)氣密性后加藥品，停止時(shí)先把導(dǎo)管由水中取出，再停止加熱（填寫(xiě)兩點(diǎn)）。
（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 A→D→B→F→CA→D→B→F→C（填序號(hào)）。獲得N2的反應(yīng)原理是 2NH3+3CuO △ 3Cu+3H2O+N22NH3+3CuO △ 3Cu+3H2O+N2（寫(xiě)反應(yīng)方程式）。
（3）若以排水法收集N2，缺點(diǎn)是 含有水蒸氣含有水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是 N2的相對(duì)分子質(zhì)量28，與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量（29）相近N2的相對(duì)分子質(zhì)量28，與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量（29）相近。試提出一種更合適的收集方法：可用球膽或塑料袋直接收集可用球膽或塑料袋直接收集。
（4）上述三個(gè)方案中，制得的N2純度最差的是 方案3方案3（填方案的編號(hào)）。在N2純度要求不甚嚴(yán)格的情況下，有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用，你認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)是 Cu 和 CuO 可以循環(huán)使用，節(jié)省藥品Cu 和 CuO 可以循環(huán)使用，節(jié)省藥品。
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；連接儀器裝置．
【答案】A；先檢驗(yàn)氣密性后加藥品，停止時(shí)先把導(dǎo)管由水中取出，再停止加熱；A→D→B→F→C；2NH3+3CuO 3Cu+3H2O+N2；含有水蒸氣；N2的相對(duì)分子質(zhì)量28，與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量（29）相近；可用球膽或塑料袋直接收集；方案3；Cu 和 CuO 可以循環(huán)使用，節(jié)省藥品
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：4引用：1難度：0.9
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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