高中化学磷实验题

(15分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。

回答下列问题：
(1)A中加入的物质是______________，发生反应的化学方程式是_____________。
(2)B中加入的物质是________，其作用是                    。
(3)实验时在C中观察到的现象是__________________________，发生反应的化学方程式是____________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是________，D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是________________________。

(16分）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。A中发生反应的化学方程式：

[实验探究]
(1)A中的反应         （填“是”或“不是”）氧化还原反应。
(2)A装置还可用于制取气体         （只填一种）
(3)若有10.7gNH4Cl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，滴人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”）。
[知识拓展]
(8）生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量[化学方程式为CaO+H2O==Ca(OH)2]。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与CaO的固体混合物）     B.NaOH 固体
C．硫酸溶液                             D．石灰石（含CaCO3)
[知识应用]
(9)2010 年11月9日晚，我省宁德市一冷冻厂发生氨气泄漏事件，500 多居民   深夜大转移。假如你在现场，你会采用什么自救方法？

（共14分）某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取及其相关实验的探究，回答下列问题．

（1）若用装置①制取NH₃，其反应的化学方程式为         ；若要测定生成的NH₃的体积，则必须选择的装置是    (填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是         ．
（2）若用装置②制取并收集干燥的NH₃，收集装置应选择         (填装置序号)．
（3）在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂，可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1—10nm之间）。
①向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是           ，试写出制纳米级碳酸钙的离子方程式               ；
②在浓CaCl₂溶液和NH₃用量正确的情况下，CO₂不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降，若CO₂过量溶液中大量存在的离子有（不考虑弱电解质的电离和盐类水解产生的少量离子）_____________________________。

NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于在细胞和细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为
________________________________________________________________。
(2)NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。

打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是_________________________________(写化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始时，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。长玻璃管的作用是_______________________________________。
(4)假设实验中12.8 g Cu全部溶解，需要通入标准状况下________L O₂才能使NO全部溶于水。
(5)用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，理由是__________________________________。

实验室可通过多条途径得到氮气，常见的三种方法是：
方法一：将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜。
方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。
方法三：将亚硝酸钠（NaNO₂）和氯化铵的混合溶液加热，逸出氮气。
下列是进行实验时可选择的实验仪器（其它必要的仪器如：铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、
酒精灯等未列出）：

请回答下列问题：
（1）方法一制氮气：氨气是用浓氨水跟生石灰反应得到，此反应最好选用（填仪器的编号）
_________作发生装置，该反应的化学方程式_________________________。
要制取并收集纯净的氮气（可含有少量的水），还应使用上述仪器中的（填仪器的编号，
并按气流方向从左向右列出）_______________________________________________。
（2）制取氮气的三种方法中，方法一和方法二越来越受到人们的关注，经常被联合使用。
这两种方法与方法三相比，其优越性在于①____________      ______________________，
②_________________________________________。（至少写两点）

铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。
⑴某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO。设计了如图所示的实验装置。

请你根据他们的思路，选择药品，完成该实验，并叙述实验步骤。
药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、CaCO₃固体
步骤：①检查装置的气密性；
②
③
④
⑤
⑥用注射器向广口瓶内推入氧气（或空气）
(2)推入氧气（或空气）的目的是                                  。
(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸的反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈兰色，某同学提出这可能是Cu²⁺浓度差异引起的，你同意这种看法吗？（填“同意”或“不同意”），原因是             。
另一同学提出溶液呈 “绿色”是Cu²⁺与NO₂混合的结果，请你设计一个实验证明之。（简述实验方案和实验现象）                              。

[2012·西安交大附中一模]在学习了硝酸的强氧化性后，某学习小组进行了浓硝酸和硫单质反应的实验探究。他们根据氧化还原反应原理推测硫的氧化产物，提出三种假设：
I．只有H₂SO₄；
II．只有SO₂；
III．SO₂和H₂SO₄都有。
为了探究是哪一种情况，他们设计了下列实验流程及步骤：

①混合气体用水全部吸收后，测得无含硫、含氮化合物逸出，并将吸收液配成100.00mL溶液。
②取①中所得溶液20.00mL，加足量BaCl₂溶液得白色沉淀0.466 g。
③再取20.00mL①中所得溶液，用NaOH溶液中和，恰好用去0.6 mol/LNaOH溶液30.00 mL。
请回答下列问题：
（1）混合气体中NO₂气体被水充分吸收的反应方程式为__________      ____。
（2）①中配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒外还有______________；配制的100.00 mL溶液中H⁺的物质的量浓度是__________。
（3）收集到的气体中含有____        ___，假设_______(填“I、II或III”）成立；该实验中浓硝酸和硫反应的化学方程式为_____________________。

[2012·山东莱芜二模]为探究氨的制取和性质，某兴趣小组的同学进行了如下实验。实验室制取氨气可以将浓氨水滴入生石灰中。装置如图所示。

（1）A中发生反应的化学方程式为                 ；
（2）若要在C中收集满一瓶干燥的氨气，请在C装置中的虚线上描出导管实线图，B中应装入的试剂是               ；
（3）为吸收处理多余的氨气，可选择D、E、F装置中的     装置；
（4）为探究氨气的还原性，他们往C装置中通入干燥氯气与氨气反应。
①若用二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，为得到干燥纯净的氯气，反应产生的氯气必须依次通过盛有        试剂的洗气瓶；
②C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，反应的化学方程式为                            ；
③设计实验，检验C中生成的白烟中的阳离子             。

（本题共12分）
某化学课外小组设计了如下图所示的装置进行实验。图中箭头表示气体流向。A表示一种纯净、干燥的气体，B是另一种气体，反应进行一段时间后，装置己中有红棕色气体生成。实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：Na₂CO₃、NaHCO₃、MnO₂、Na₂O₂、NaCl、无水CaCl₂ 、NH₄HCO₃、碱石灰等固体和蒸馏水。

根据图中装置和反应现象请回答：
（1）丙中发生反应的化学方程式为                              。
（2）丁中的干燥剂应选 ________，不选另一种干燥剂的由                          。
（3）甲中发生反应的化学方程式为                              。
（4）戊中发生的主要反应的化学方程式为____________________，此反应是________（吸热、放热）反应，能证明你的判断的现象是                              。
（5）当己中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭a、b两个活塞，若将己浸入冰水中，则已中会出现的现象是：______________，产生此现象的原因：                        。

Ⅰ．某同学为了探究氯化铵的性质，进行了如下实验，请你按要求回答下列问题。
（1）配制100mL1mol/L的NH₄Cl溶液。该同学应用托盘天平称量NH₄Cl固体的质量为     g。
有以下仪器：烧杯、胶头滴管、玻璃棒等玻璃仪器。
①还缺少的仪器有               ；
②使用容量瓶前必须进行的一步操作是             ；
（2）该同学又用下图所示的装置做了有关氨气的性质实验。

①写出实验室制氨气的化学方程式：                 ；
②写出B中盛放的是碱石灰其作用是             ；
③氨气极易溶于水，在氨水中滴加酚酞现象是           ；
④检验氨气的方法是                           。
Ⅱ．在稀硝酸中放入足量的铜片：
（1）反应的化学方程式为                            ；
（2）待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是                                。（用离子方程式表示）
（3）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L（标 
准状况下）。则所消耗的硝酸的物质的量是            。

(12分)下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图，请回答下列问题：

（1）铜与稀硝酸反应的化学方程式_____   _                             。
（2）学生甲用装置Ⅰ探究铜与稀硝酸反应的气体产物。实验过程在烧瓶中观察到有红棕色气体产生，在试管中收集到无色气体。
烧瓶中产生红棕色气体的原因是                           （用方程式表示）。
（3）学生乙认为，甲用装置Ⅰ实验，无法说明问题。为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，甲设计了如图Ⅱ所示的实验装置，选择下列药品，并按下列实验步骤完成该实验。请你根据他的思路，回答下列问题：
药品：稀硝酸锌粒石灰石固体
步骤：
①检查装置的气密性
②向试管中加入一定量CaCO₃固体
③向试管中倒入过量的稀HNO₃并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞
④待反应完全后，将导管插入试管内接近液面
⑤将铜丝插入到溶液中
⑥用注射器的针头穿过橡皮塞并向试管内推入氧气（或空气）
（ⅰ）步骤①②目的是                                             ；
（ⅱ）推入氧气或空气的目的是                                     ；
（ⅲ）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出，这可能是Cu²⁺的浓度差异引起的，你同意这种看法吗？       （填“同意”或“不同意”），原因是                          。

(14分)欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数。资料表明：①反应中除生成NO₂气体外还有少量的NO生成；②常温下N0₂与N₂O₄混合存在，在低于0℃时几乎只有无色N₂O₄液体或晶体存在。为完成测定并验证有NO生成，有人设计下图实验装置。

(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K₁，持续通一段时间的氮气再关闭K₁，这样做的目的是________________________________________________。
(2)装置B瓶的作用是___________________________________________。
(3)A中反应停止后，打开D中的活塞K₂并通人氧气，若反应中确有NO产生，则D中应出现的现象是________________；实验发现，通人氧气温度的高低对实验现象有较大影响，则为了便于观察应通人_______________(填“冷”或“热”)的氧气。
(4)为了减少测量误差，在A中反应完成和D中出现现象后，还应继续进行的操作是： ___________________________________________________。
(5)实验测得下列数据：所用铜银合金质量为15．0 g，浓硝酸的体积为40 mL，浓度为13．5mol·L－1。实验后：A中溶液体积为40mL，H⁺浓度为1.0mol·L－1。若设反应中硝酸既无挥发也无分解，则：
①参加反应的硝酸的物质的量为______________；
②若已测出反应后E装置的生成物含氮元素的质量，则为确定合金中铜的质量分数，还需要测定的数据是__________。
(6)实验中只测定铜的质量分数，不验证NO的产生，则在铜银合金与硝酸反应后，只需简单的实验操作就可以达到目的，请简述实验过程_______________                                  ____。

（16）某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量
反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L^-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为              mol。
（2）测定NO的体积

①从上图所示的装置中，你认为应选用      装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是             。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）             。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置
      （“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），则Cu与浓硝酸反应的过程中      （填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是                 。
（4）实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为       g。

(7分)下图是利用红磷验证燃烧条件的实验装图。

(1)简要叙述检验该装置气密性的方法：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)红磷是一种可燃物，请验证：红磷发生燃烧的另外两个条件中，缺少任何一个条件都不
能燃烧(两个条件须分别验证)，只有同时具备这两个条件才能燃烧。
【实验说明】止水夹K₁、K₂处于关闭状态；锥形瓶A中盛满了氧气；管C中盛满了氮气，并放有红磷固体；试管D是空试管：分液漏斗B中装有蒸馏水。在实验时，蒸馏水不够可以得到补充。
【实验步骤】在完成气密性检查后，按照上述的要求，设法填装好试剂，并连接好整套实验装置。若要求实验过程中不得拆、装仪器，请设计后续的实验步骤，并按要求完善下表。在后续实验步骤中，有一步骤为“盖灭酒精灯，待管C恢复到常温”，请把这一步骤用“题示”两个字填入下表相应步骤的“操作”栏中，且不必填该步骤对应的“预计现象及得出的结论”栏。

步骤	操作	预计现象及得出的结论
①		现象：    结论：
②		现象：    结论：
③		现象： 结论：
④	继续保留步骤③的所有操作，并点燃 酒精灯	现象：红磷燃烧，冒出大量白烟 结论：燃烧同时满足有充足氧气与温 度达到着火点两个条件

【实验反思】
Ⅰ．后续实验步骤①②③中，有一步骤可能引起的不良后果是          。
Ⅱ．有人又认为按照步骤④进行操作，要产生步骤④的预计现象。锥形瓶A中的气体和分液漏斗B中的液体，除了可以是氧气和蒸馏水的组合外，还可以是另外的两种组合：(两种组合中的气体不同，且都不是氧气：两种组合中的液体酸碱性不同，且都不是蒸馏水)
组合l：       A中：         ， B中：       。
组合2：A中：         ， B中：       。

某同学用下面装置实现铜与浓、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．按下图所示连接仪器、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）过程Ⅱ将铜丝做成螺旋状的目的是______________________。
（3）过程Ⅲ的后续操作如下：
①为使浓硝酸与铜丝接触．操作是______________________。当红棕色气体较多时，轻抽注射器使反应停止，关闭a，取下注射器。
②换入另一注射器后，打开b和分液漏斗活塞，玻璃管充满稀硝酸时，关闭b打开a，可见无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目的是______________________。
（4）已知：NO+NO₂+2NaOH    2NaNO₂+H₂O；2NO₂+2NaOH   NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO和NO₂的混合气体的组成可表示为NO_x。将该混合气体通人NaOH溶液被完全吸收时，x的取值范围应为______________。