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基礎化學(一) 實驗1

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Academic year: 2021

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(1)

實驗一、物質的分離

 集氣法 1. N2 性質檢測 方 法 結 果 說 明 火柴餘燼 火柴熄滅 N2不助燃、不可燃 燃燒鎂帶 鎂帶繼續燃燒 鎂的活性大,可與氮反應,產生氮化鎂3 Mg (s)+N2(g) → Mg3N2(s) 燃燒產物呈黃色 氮化鎂(Mg3N2)為黃色 燃燒產物加水有臭味 氮化鎂與水反應,產生有臭味的氨氣及氫氧化鎂Mg 3N2(s)+6 H2O(l) → 2 NH3(g)+3 Mg(OH)2(s) 燃燒產物遇水呈鹼性 NH3與 Mg(OH)2溶於水產生 OH -,可使紅色石蕊試紙變藍色 2. CO2性質檢測 方 法 結 果 說 明 火柴餘燼 火柴熄滅 CO2不助燃、不可燃 燃燒鎂帶 鎂帶繼續燃燒 鎂的活性大,可與二氧化碳反應,產生氧化鎂2 Mg (s)+CO2(g) → 2 MgO(s)+C(s) 燃燒產物呈黑色與白 色混雜 氧化鎂(MgO)為白色碳(C)為黑色 燃燒產物遇水呈鹼性 MgO 遇水產生 Mg(OH)2,可使紅色石蕊試紙變藍色 澄清石灰水 石灰水變白色混濁 混濁為白色碳酸鈣沉澱Ca(OH)

2(aq)+CO2(g) → CaCO3(s)+H2O(l)

3. NH3性質檢測

方 法 結 果 說 明

氯 化 銨 和 氫 氧 化

鈉混合後加水 產生臭味

臭味為氨氣

NH4Cl(aq)+NaOH(aq) → NaCl(s)+NH3(g)+H2O(l)

氨 氣 遇 潮 溼 紅 色 石蕊試紙 呈鹼性 氨氣遇水呈弱鹼性,可使紅色石蕊試紙變藍色 鹽 酸 的 蒸 氣 與 氨 氣反應 白色煙霧 鹽酸的蒸氣主要為氯化氫,與氨氣反應,產生氯化銨固體微 粒,即為白色煙霧 HCl(g)+NH3(g) → NH4Cl(s) 一、單選題: ◎ 甲、乙、丙、丁四種氣體(氧氣、氫氣、二氧化碳、氨)的一些性質如下表,回答第 1. 、 2.

(2)

題: 【 96. 學測】 氣體 水中溶解度 水溶液性質 氣味 在標準狀況( STP )時與空氣密度 的比值 甲 溶解一些 酸性 無 1.53 乙 微溶 無 1.11 丙 易溶 鹼性 有 0.60 丁 不易溶 無 0.07 (   B  ) 1. 收集氣體丙時,應使用下列哪一方法最恰當? (A)       (B)       (C) (   C  ) 2. 甲、乙、丙、丁是什麼氣體? (A) 甲為氧、乙為氫、丙為二氧化碳、丁為氨 (B) 甲為氨、乙為氫、丙為二氧化碳、丁為氧 (C) 甲為二氧化碳、乙為氧、丙為氨、丁為氫 (D) 甲為氧、乙為二氧化碳、丙為氨、丁為氫 (   B  ) 3. 在實驗室製備氣體,收集氣體產物的方法有三:向上排氣法、向下排氣法、排水集氣 法。試問下列選項中的哪一種氣體,製備時僅能用向下排氣法收集?【 95. 指考】 (A) 氫氣    (B) 氨    (C) 氧氣    (D) 氯氣    (E) 二氧化碳 ◎ 將 5 M 鹽酸 50.0 mL 倒入甲的側管圓底燒瓶,並滴入 1 ~ 2 滴廣用酸鹼指示劑。另外將足量的 NaHCO3粉末放入未吹氣的氣球內,然後套住瓶口,組裝成不漏氣的氣體發生裝置如甲。在燒 瓶的側管接一橡皮管並裝有橡皮夾,可連氣體實驗裝置,如乙與丙。乙為燒杯內放置三支高度 不同直立燃燒的蠟燭,並且在杯口連接通氣的導管。丙在洗瓶內滴有 1 ~ 2 滴酚酞的 1 M 氫氧 化鈉溶液200.0 mL。製備氣體實驗時,將甲氣球內的粉末舉起,使其滑入燒瓶溶液中,約30秒 後,氣球充氣而直立硬挺,而圓瓶內的溶液由紅色變成黃色。根據上文回答第4.、5.題: 【 96. 學測】

(3)

            ( 甲 )       ( 乙 )       ( 甲 )       ( 丙 ) (   D  ) 4. 連接甲與乙的氣體實驗裝置,慢慢打開甲連接橡皮夾。試問下列有關實驗結果的敘 述,哪一項正確? (A) 在甲,所產生的氣體是一氧化碳 (B) 在甲,所產生的氣體是氧氣 (C) 乙中,蠟燭的火燄由低往高漸漸旺盛 (D) 乙中,蠟燭的火燄由低往高漸漸熄滅 (E) 乙中,蠟燭的火燄完全不受侵入氣體的影響 (   B  ) 5. 連接甲與丙的氣體實驗裝置,當慢慢打開連接橡皮夾,若由 NaHCO3粉末所產生的氣 體,能完全被在丙內的 1 M 氫氧化鈉溶液200.0 mL所吸收中和產生碳酸氫根離子 (HCO3- ) 而呈無色。試問至少需要多少克的 NaHCO3粉末? (A) 21.0     (B) 16.8     (C) 8.4    (D) 4.2    (E) 2.1 ◎ 下列各組物質中各有一個是純物質,另一個是混合物。 【 89. 學測】 甲:氯化鉀水溶液與純水、乙:空氣與純氮氣、丙:金銅合金與純金、丁:柴油與純己烷。假 定要在一般的高中實驗室,用實驗的方法來區別純物質與混合物。回答第6.、7.題: (   D  ) 6. 在50~120 ℃間,測其沸點就可以區別出來者為何? (A) 甲        (B) 乙    (C) 甲、乙    (D) 甲、丁 (E) 乙、丁 (   A  ) 7. 用硝酸銀水溶液,就可以立刻鑑別出來者為何? (A) 甲    (B) 丙    (C) 甲、丙    (D) 甲、丁    (E) 乙、丁 (   C  ) 8. 石油是由烴類化合物組成的混合物,右圖是精煉石油的分餾塔簡 圖,碳數約為 13~ 19 的餾分由丙出口流出,甲出口與丙出口 的餾分相比,下列敘述何者正確? 【 91. 學測】 (A) 兩者的沸點一樣 (B) 甲出口之餾分的平均分子量比丙的大 (C) 丙出口之餾分的平均分子量比甲的大 (D) 兩者的平均分子量一樣,但化學結構不同

(4)

(   D  ) 9. 在錐形瓶中的食鹽,緩緩滴入濃 H2SO4溶液,會產生一種氣體。下列有關所生成氣體 的敘述,何者正確? 【102.學測】 (A) 為淡黃綠色且有刺鼻氣味 (B) 可用排水集氣法收集 (C) 此反應為氧化還原反應      (D) 該氣體的水溶液會侵蝕大理石 (E) 通入含酚酞的水溶液,則呈現粉紅色 二、多選題: ( CD ) 1. 今有甲、乙、丙、丁、戊五支10毫升之試管,分別依序加入 1 毫升的   E 汽油、甲苯、丙酮、酒精、食醋後,各再加入 1 毫升的蒸餾水。試問充分攪拌後,下 列哪些試管內的溶液是均勻混合? 【 97. 學測】 (A) 甲    (B) 乙    (C) 丙    (D) 丁    (E) 戊 ( CD ) 2. 下列關於實驗室製備氮氣與氮氣性質的敘述,哪些正確?   E (A) 加熱硝酸鈉與氯化鈣可得氮氣 (B) 加熱時,試管要直立以利充分加熱 (C) 所得氮氣可用排水集氣法收集於瓶中 (D) 點燃的火柴,放入氮氣瓶中,火焰即熄滅 (E) 點燃的鎂帶,放入氮氣瓶中,鎂帶繼續燃燒 【 99. 學測】 ( AB ) 3. 王同學欲於通風櫥內製備一氧化氮氣體,其實驗步驟如下: 步驟1. 準備一個高為 10 cm 、直徑為 20 cm 的空玻璃槽。 步驟 2. 取 10.0 g 銅粉,置 於一 100 mL 集氣瓶中, 再於此 瓶中 加滿 0.8 M 的 HNO3(aq),瓶口以玻璃片蓋住,並迅速進行步驟 3 。 步驟3. 以手按住步驟 2 集氣瓶上玻璃片,迅速將集氣瓶反蓋於空玻璃槽中。觀察一氧 化氮氣泡的生成。 步驟4. 收集滿一集氣瓶的一氧化氮後,以手按住玻璃片,將集氣瓶連同玻璃片取出, 正立置於通風櫥內。 下列有關此實驗的敘述,哪些是正確的? 【 97. 指考】 (A) 步驟 3 表示一氧化氮不易溶於水,可用排水集氣法收集 (B) 步驟 3 的反應過程中,溶液會由無色漸變為藍色 (C) 此反應除產生一氧化氮外,也得到 H2(g)

(D) 此反應中 HNO3(aq)為氧化劑,將銅氧化為 Cu + (aq)

(E) 將步驟 4 中集氣瓶上方的玻璃片移開,集氣瓶上方逐漸變為赤褐色,   表示一氧化氮與空氣反應,生成赤褐色的 N2O4(g)

(5)

一、單選題  1. B  2. C  3. B  4. D  5. B   6. D  7. A  8. C   9. D 〔解析〕 1. 丙為 NH3易溶於水,比空氣輕,故以向下排 空氣法收集,選 (B) 。 3. 易溶於水,且比空氣輕的氣體只能以向下排氣 法收集,選 (B) 。

4. (A)(B) NaHCO3+ HCl→NaCl + CO2+H2O

所產生為 CO2氣體; (C)(D)(E) CO2比空氣

重,由杯底通入後,將空氣趕出,故火焰由低 往高漸熄滅。

5. NaOH + CO2 → NaHCO3 ,NaOH 有 1

M×0.2 升= 0.2 mol ,故需 CO2:0.2 mol , 而CO2由 NaHCO3 + HCl→NaCl + CO2+ H2O 反應產生,故需 NaHCO3 :0.2 mol , NaHCO3 式量84, 84×0.2 = 16.8 克。 6. 甲:氯化鉀水溶液沸點高於 100℃ ,純水沸點 100℃ ;乙:二者沸點均極低,不在 50~ 120℃ 間,無法區別;丙:二者加熱至 120℃ 仍為固體,無法區別;丁:純己烷沸點固定且 較低(約 69℃),柴油沸點較高且不固定, 故可區別。 7. Ag +可與 Cl生白色沉澱 AgCl,故可區別 甲。 8. (A) 甲沸點較低; (B)(C)(D) 甲出口之餾分平 均分子量較小。 9. 2NaCl + H2SO4 → 2HCl + Na2SO4。 二、多選題   1. CDE 2. CDE  3. AB 〔解析〕 1.極性大的丙酮、酒精、醋酸可與水完全互溶。 2. (A) 應以亞硝酸鈉與氯化銨共熱製備; (B) 試 管口應向下,並傾斜約 5°~ 10° 。 3. (B) 因 Cu 與稀硝酸反應生成 Cu2 +,故漸 呈藍色; (C) 不生 H2:訢將銅氧化成 Cu2 + (E) 生成 NO 2。

參考文獻

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