高中化学磷实验题

实验室用稀硝酸与铜反应来制备NO气体，如果采用（Ⅰ)装置（烧瓶内加入稀硝酸和铜片，必要时可加热）,实验效果不十分理想，因为从观察到的现象不能有力证明反应产物是NO；有人设计了（Ⅱ)装置（橡皮塞下端连有铜丝圈），用来做该实验可以达到满意的效果。根据要求回答下列问题：

（1）用Ⅰ装置做实验时，实验过程中由于观察到烧瓶内有             现象，而不能有力证明反应产物是NO；收集NO能否用瓶口向上排空气法？答：     （填“能”“否”）。
（2）用Ⅱ装置做实验时，将有关操作补充完全：
①将分液漏斗的活塞打开，从U形管的B侧管口注入稀硝酸，一直注到       为止。
a．刚好浸没铜丝下端   b．刚好浸没铜丝中部   c． 单孔塞下沿与液面间不留有空隙
②关闭活塞，用酒精灯对U形管的A侧加热，当        时，撤去酒精灯。
（3）在（2）的实验中：
①什么情况下反应自动停止？                                         。
何处观察到无色的NO气体？                                         。
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开，可在分液漏斗中观察到哪些明显现象？
答：                                                                 。

如图1所示，某兴趣小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时气泡产生速率非常慢，一段时间后速率明显加快，烧瓶内溶液呈浅蓝色并不断加深，液面上方的气体颜色也在不断加深。该小组同学拟通过实验探究反应速率变化的原因。

图 1                                    图 2
（1）图1中铜与稀硝酸反应的离子方程式为                                       ；
用离子方程式表示NaOH溶液所起的作用                                       ；
（2）小组同学提出了如下假设并设计实验探究：
Ⅰ.甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致，完成此实验还需要的仪器是       ；
测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：

时间/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
温度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

 
结合实验目的和表中数据，你得出的结论是                                     ；
Ⅱ.乙同学认为生成的Cu²⁺对反应有催化作用，为验证此假设，取A、B两支试管分别加入等量的铜片和稀硝酸，那么最好是在其中一支试管中加入少量的           （填序号）。
A.硝酸铜晶体        B.硝酸铜溶液        C.硫酸铜晶体        D.硫酸铜溶液
然后对比两支试管的反应，发现现象基本相同。因此得出结论：Cu²⁺并不是反应的催化剂。
Ⅲ. 丙同学根据现象推测反应过程中还有少量       生成，进而认为该物质对反应有催化作用，如图2所示，实验中丙同学从a处通入该物质后，发现左管中产生气泡速率明显快于右管。小组同学得出最后结论：这种物质对铜和稀硝酸的反应有催化作用。
（3）实验结束后，发现试管中溶液呈绿色，而不显蓝色。部分同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，另一部分同学认为是该溶液中溶解了通入的物质。请你设计一个实验方案来证明哪种假设正确。(写出实验操作、实验现象和结论)                                                    。

某课外活动小组欲利用CuO与NH₃反应，研究NH₃的某种性质并测定其组成，设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：
（1） 仪器a的名称为________；仪器b中可选择的试剂为________；

（2）实验室中利用下列各组物质，进行喷泉实验，不能成功的是        。

A．Cl2与饱和食盐水	B．CO2 与40%的NaOH溶液
C．NH3与饱和食盐水	D．HCl与水

（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH₃具有________性，写出相应的化学方程式                          。
（4）E装置中浓硫酸的作用________________________________。
（5）实验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为________(用含m、n字母的代数式表示)。

某同学在学习硝酸与硫酸时，对两种酸与铜的反应情况进行研究，试完成下列各题。
（1）在甲、乙两个烧杯中，分别装入40mL浓度均为2mol·L^－1的稀硫酸和稀硝酸，并向其中各加入 4g束状铜丝，观察现象，试完成下列实验报告：

（2）充分反应后，将甲、乙烧杯混合，再使之充分反应，最终所得溶液溶质为____     ，剩余固体总质量为           g
（3）若甲中硫酸溶液体积V（V>40mL）可变，其余数据不变，则：
①当甲、乙烧杯混合充分反应后，溶液中只有一种溶质时，V=____    mL，若要将溶液中的Cu²⁺沉淀完全，应加NaOH使溶液的pH至少为____     。已知K_sP[Cu（OH）₂]=2.2×l0^－20,1g=0.7）
②能否通过硫酸溶液体积的改变，使铜丝在甲、乙烧杯混合充分反应后完全溶解? 试写出推理过程________                                      。

某化学兴趣小组利用图一装置制取氨气并探究氨气的有关性质。

（1）装置A中烧瓶内试剂可选用________（填序号）
a．碱石灰  b．浓硫酸  c．生石灰  d．五氧化二磷  e．烧碱
（2）若探究氨气的溶解性，需在K₂的导管末端连接图二装置中的_____装置（填序号），当装置D中集满氨气后，关闭K₁、K₂，打开K₃，引发喷泉的实验操作是______________
___________________________________________________________________________。
（3）若探究氨气的还原性，需打开K₁、K₂，K₃处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有____________试剂的洗气瓶；
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为___________________________________；
③从K₃处导管逸出的气体中含有少量Cl₂，则C装置中应盛放_________溶液（填化学式），反应的离子方程式为____________________________________。

某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。

完成下列填空：
（1）常温下，氨水的浓度为1:1.5（28%的浓氨水和水的体积比）时实验现象明显，配制该浓度氨水的玻璃仪器有                        。
（2）本实验用的干燥剂是碱石灰和无水氯化钙。则甲处是____________；乙处是___________。
（3）实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明反应是_____（填“吸”或“放”）热反应；化学方程式为                 。
（4）实验前，烧杯中盛有200mL 1.000 mol/L的 NaOH溶液，实验后测得烧杯中溶液的pH=13，且溶液质量比反应前增加了7.48g，则NaOH溶液吸收的NO和NO₂的物质的量之比
是            （设溶液的体积不变且忽略盐类的水解）。
（5）实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟。其原因可用化学方程式表示为：                      、                      。
（6）已知NH₃和N₂常压下的沸点分别为：－33.5℃和－195.8℃，据此推测这两种物质中，能做制冷剂的是         （填分子式）；能用来冷冻物质的是        （填分子式）。

甲．乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮．氢原子个数比，设计了如下实验流程：

下图A．B．C为甲．乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

实验开始前装置中的空气已排尽。甲小组测得：反应前氧化铜的质量为．氧化铜反应后剩余固体的质量为．生成氮气在标准状况下的体积。乙小组测得洗气装置D前后的质量和生成氮气在标准状况下的体积。   
（1）写出仪器a的名称：                                 。
（2）甲．乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A	氢氧化钙．硫酸铵	反应的化学方程式为 ①
乙小组	②	浓氨水．氢氧化钠	用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用： ③

 
（3）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮．氢的原子个数之比为                   。
（4）在操作和计算正确的情况下，乙小组用所测数据计算出氨分子中氮．氢的原子个数比明显小于理论值，其原因可能是                                            。
（5）乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器，重新实验，得出合理的实验结果。该药品的名称是                   。

资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧，并生成无污染的产物……”。某校化学小组学生设计如图装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。

(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是________；碱石灰的作用是__________________。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中，用酒精喷灯加热：氨催化氧化的化学方程式是____________________________________；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是_________________________。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：氨气安静燃烧的化学方程式是___________________。

某中学化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。

(1)A中的化学反应方程式：                                       。
(2)A装置还可用于制取气体         （只填一种）
(3)若有21.4gNH₄Cl固体，最多可制取NH₃（标准状况）的体积是       L (NH₄C1的摩尔质量为53.5g·mol^-1）。
(4)实验室收集氨气的方法是                   
(5)C、D装置中颜色会发生变化的是         （填“C”或“D”）
(6)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1-2滴浓盐酸，可观察到的现象是             
(7)为防止过量氨气造成空气污染，需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置，合适的装置是         （填“F”或“G”）。
(8）生石灰与水作用放出热量。实验室利用此原理，往生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。你认为生石灰可用下列         物质代替（填序号）。
A．碱石灰（NaOH和CaO的固体混合物）     B.NaOH 固体     
C．硫酸溶液                            D．石灰石（含CaCO₃)）

(10分)为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：

请回答下列问题：
(1) 装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为_____________；装置B中碱石灰的作用是_______。
(2) 反应过程中持续通入N₂的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是_____________________。
(3) 装置C的试管中产生的现象是______________，反应的离子方程式为                   

某课外活动小组在实验室用下图的一些装置组合后，快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净氮气，请回答：

（1）写出用熟石灰和氯化铵反应制氨气的化学方程式                                           
(2) 本实验进行一断时间后，观察到加热的硬质玻璃试管内黑色氧化铜粉末转为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃试管内发生反应的化学方程式：                      ,这个反应说明氨气具有____(填编号：A、碱性；B、还原性；C、氧化性； D、不稳定性)
(3) 洗气瓶中盛浓硫酸的主要作用是__________________
(4) 在最后的出气的导管口收集干燥、纯净的氮气，收集方法是：___________
(填编号：A、排气法  B、排水法  C、用气囊收集)
（5）装置E的作用是_______________。装置F验证的气体是___________。

资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置（图中铁夹等夹持装置已略去）进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
 
（1）氨分子的空间结构是        。若将氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热进行氨的催化氧化，试管内出现的现象是                         。
（2）停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因                                         。
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气，两气体通入的先后顺序应该是                      。
（4）已知氨气在纯氧中燃烧，氮元素全部转化成N₂，请写出该反应的化学方程式                  。

(16分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应，过程如下：
I．取一段铜丝，用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu₂(OH)₂CO₃]。
Ⅱ．将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
III．按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。

(1)过程I发生反应的离子方程式是                      。
(2)写出过程III中检查气密性的方法                     。
⑶过程III的后续操作如下：
①打开止水夹a和b，轻推注射器，使浓硝酸与铜丝接触，观察到的现象是                    ，一段时间后使反应停止的操作是                              ，关闭a，取下注射器。
②打开b和分液漏斗活塞，当玻璃管充满稀硝酸后，关闭b和分液漏斗活塞，打开a，观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是                           ，该反应的离子方程式是                         。
(4)另取3支盛满NO₂气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中，发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响)：

①根据上表得出的结论是温度越             (填“高”或“低”)，进入试管中的溶液越多。
②查阅资料：
a．NO₂与水反应的实际过程为：2NO₂+H₂O=HNO₃+HNO₂  3HNO₂ =HNO₃+2NO+H₂O；
b．HNO₂不稳定。
则产生上述现象的原因是                                                            。

(13分) 某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO₂气体外，还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明：“常温下，NO₂与N₂O₄混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N₂O₄液体或晶体存在”。为此，他们设计了如下图所示的装置。回答下列问题:

（1）写出A中Cu与HNO₃反应可能的离子方程式                           。 
（2）实验前先打开A部分的活塞K₁，持续通一段时间的氮气再关闭K₁，其目的是         ；装置中B瓶的作用是                                         。
（3）停止反应后，打开D中的活塞K₂并通入O₂，若有NO生成，则D中出现的现象是                               ；实验发现，通入的O₂温度高低对实验现象有较大影响，为便于观察应通入（填“热”或“冷”）      的O₂。
（4）实验测得如下数据：实验前，Cu、Ag合金的质量：15.0g，浓HNO₃：40mL 13.5 mol·L^-1；实验后A溶液：V＝40mL  c(H⁺)＝1.0 mol·L^-1。假设反应中HNO₃ 既无挥发也无分解，则：①参加反应的HNO₃的物质的量为           mol      
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量m克，则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是                              ，若测得该数据为n,写出合金中铜的质量（设为x克）的求算式子（只需列式子，不需解方程）                      。
（5）为减小上述实验误差，在D中观察到实验现象后还须进行的操作是                。
（6）若已知Cu、Ag合金的质量为m g，且溶解完全。只利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作，也可以确定合金中Cu的质量分数，其实验操作过程为
                                                                     。

下图为某实验者设计的验证银圆（银和铜的合金）完全溶解于一定量的浓硝酸后生成NO₂气体中含有NO的实验装置图。常温时，NO₂与N₂O₄同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N₂O₄的晶体存在。

（1）反应前先打开A中的活塞K₁，持续通一段时间N₂，其理由是            。
（2）若装置中缺B，其后果是                                             。
（3）反应结束后，打开D中的活塞K₂，并通入氧气，D瓶内气体由无色变为红棕色；若通入的是热氧气，则瓶内气体的颜色比以前更深，其原因是              。
（4）C装置的作用是                 ；E中a仪器所起的作用是             。
（5）已知该银圆的质量为25g，加入75mL 12mol·L^—1的浓硝酸。实验结束后，A中烧瓶内溶液中H⁺的浓度为2mol·L^—1（反应中HNO₃既无挥发也无分解），溶液体积仍为75mL。
①参加反应的硝酸的物质的量是                  。
②为测定该银圆中铜的质量分数，还需进行的主要实验操作是              。