高中化学磷实验题

某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
（1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是________，该装置中发生反应的化学方程式______________。
（2）实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是_________________________、____________________；
装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_____________________________________。
（3）为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是______________________________。
（4）取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO₄溶液，溶液变为________色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为________色。

已知木炭在一定条件下与浓硝酸反应生成两种+4价的氧化物，为了探究一氧化氮(NO)能否与过氧化钠反应，以及反应后的产物中是否有亚硝酸钠(NaNO₂)， 某小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器和连接用的乳胶管已经省略)。

（1）为了完成该实验，虚线框内还需要连接B～E四套装置，按气流方向连接的顺序为a→(    )(    ) →(  )(  ) →(    )(    ) →(    )(    )(填仪器接口的字母编号)。连接好仪器，检查气密性，装入药品后，要通入一段时间的氮气，再滴加浓硝酸，点燃酒精灯，通人氮气的主要目的是      。
（2）简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硝酸的操作：              。装置E中观察到的主要实验现象有                                          。
（3）装置C的作用是                                                        。
（4）某同学经查阅资料后发现亚硝酸是弱酸，性质不稳定，室温下易分解成一氧化氮。装置D中充分反应后，设计实验证明D中是否有亚硝酸钠生成：                (写出检验步骤及现象)。
（5）亚硝酸钠在酸性条件下可将I^一氧化为I₂，该反应常用于亚硝酸钠含量的测定，请写出该反应的离子方程式：                                                   。

(12分) 已知NH₃是一种重要的还原试剂，在化学研究中应用十分广泛。某校化学探究性学习小组的同学，按有关实验原理和装置，进行氨的制备及性质的探究实验。请你分别参与甲、乙、丙、丁、戊组的实验探究，并根据题目的叙述及要求，回答下列问题：

（1）甲、乙两组同学选择了不同的实验装置和试剂来制取氨气。
① 甲组实验装置是a，实验试剂是                          。
② 乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，实验装置是             （填编号）。
用化学平衡原理分析氢氧化钠固体的作用                                      
（2）丙、丁两组同学选择了不同的方法来探究氨的催化氧化实验。

①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH₃和O₂，写出装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应方程式，并且要求用双线桥标明电子转移的方向与数目：                      
② 丁组用B装置吸收一段时间氨气后，再通入空气，同时将红热的铂丝插入B装置的锥形瓶内，反应结束后，锥形瓶内溶液中含有的离子包括H⁺、OH^－、           。
（3）戊组的同学按照下列流程，探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能及速率：

【设计实验方案及操作】若控制其他条件均相同，在催化反应器中分别装载不同的催化剂，将经过催化反应后的混合气体，分别通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的体积、浓度均相同）中，比较不同催化剂的催化作用，应该测定                                      。

某课外活动小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式______________________________。
（2）装置A中烧瓶内固体可以选用__________（选填以下选项的代号）。
A．碱石灰    B．生石灰  C．二氧化硅    D．氯化钙　  
（3）上图A—F是按正确实验装置顺序排列的。虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：
B__________，D__________，E__________。
（4）C装置的反应原理可应用在检查输送氯气的管道是否漏气，写出检查输送氯气的管道是否漏气的化学方程式_______________________。请设计一个实验方案检验：
__________________________________________________________________。
若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl₂，写出尾气处理的离子方程式：_____________________________________________________________。

亚硝酸钠被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示（部分夹持装置略）。

已知：室温下，①2NO+Na₂O₂＝ 2NaNO₂
②3NaNO₂+3HCl ="=" 3NaCl+HNO₃+2NO↑+H₂O；
③酸性条件下，NO或NO₂^–都能与MnO₄^–反应生成NO₃^–和Mn²⁺
完成下列填空：
（1）写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式                                 。
（2）B中观察到的主要现象是有无色气体产生和        ，D装置的作用是                     。
（3）检验C中产物有亚硝酸钠的方法是                     。
（4）经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠，为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置，则该装置中盛放的药品名称          。
（5）将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要木炭        g。

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol·L^-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO₂反应：
2NO₂+2NaOH====NaNO₂+NaNO₃+H₂O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是 
　                                                             。
（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后
　                                                             。
（3）装置①中发生反应的化学方程式是                               
　                                                            。
（4）装置②的作用是　                                            ，
发生反应的化学方程式是                                          
　                                                            。
（5）该小组得出结论的实验现象是                                   
　                                                            。
（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是　　　　(选填序号字母)。
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

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）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产生的氨气分别由a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是　                                       ，
其理由是　                                                      。
②氨气燃烧的化学方程式是　                                      。

某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究，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，烧瓶内装的试剂是　　　　　　　　　　，分液漏斗中装的试剂是　　　　　　　　　，收集装置应选择　　　　(填装置序号)。证明氨气已收集满的操作是　　　　　　　　　　　　　　　。检验装置②的气密性的方法是　                               。

已知：Cu+4HNO₃(浓)====Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O。为探究如何尽可能多地使NO₂被水吸收，某活动小组设计并完成了以下实验。

（1）活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取NO₂、过氧化氢溶液与MnO₂制取O₂。
①根据反应原理他们选用了相同的装置　　　　(填“图1”或“图2”)分别制取NO₂和O₂。
②写出铜与浓硝酸反应的离子方程式　                              。
③过氧化氢溶液与MnO₂制取O₂时，MnO₂的作用是
_________________________________________________________________。
④收集NO₂可采用的方法是　                                     。
（2）活动小组的同学做了如下准备：用气囊收集好纯净的O₂；收集了一试管NO₂；用干燥的烧瓶收集了一定比例的NO₂和O₂混合气体。
①为了尽可能多地使NO₂被水吸收，并达到较好的实验效果，利用图3吸收气体时，用气囊通入O₂与直接利用制气装置制取并通入O₂相比，其优点是           
　                                                              。
②利用图4吸收气体时，其操作和现象为                              
　                                                            。
③NO₂、O₂、H₂O反应的产物为硝酸，反应中NO₂和O₂物质的量之比a∶b=　　　　；标准状况下，若图4中混合气体NO₂和O₂比例为a∶b，当混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为　　　　mol·L^-1(保留两位有效数字)。

某课外活动小组探究镁与CO₂、NO₂的反应。
（1）实验发现点燃的镁条能在CO₂气体中继续燃烧，产生黑、白两种固体，请用化学反应解释该现象　                                            。
（2）该小组采用类比Mg与CO₂反应的思路对Mg与NO₂的反应进行预测：写出Mg与NO₂反应的化学方程式 　                                          。
（3）设计实验验证猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)

资料信息：2NO₂+2NaOH====NaNO₃+NaNO₂+H₂O。
①装置A中的试剂是　　　　。
②干燥管和装置B的作用分别是　                                 、
　                                                             。
③实验开始时正确的操作步骤是　　　　。
a．通入NO₂
b．打开弹簧夹
c．点燃酒精灯
d．当硬质玻璃管充满红综色气体后，关闭弹簧夹

某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式为                                              。
（2）装置A的烧瓶中可装试剂为                                                。
（3）B装置的名称是     ； E装置的作用是                                     。
（4）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是                             。
（5）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：                      。当有a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗常数为（a、b的代数式表示）                              。
（6）从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？                。

氨气是一种化工原料。
（1）请写出工业上合成氨的化学方程式：                                      
（2）实验室中，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。

B                       C

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A		反应的化学方程式为 ①
乙小组		浓氨水、氢氧化钠固体	氢氧化钠的作用：氨水中存在平衡：，NaOH固体溶于水，使溶液中c(OH^-)增大，平衡向右移动，且NaOH固体溶于水时放热，溶液温度升高，平衡向右移动。

 
（3）请设计一个操作简单的实验，验证NH₃·H₂O是弱电解质。
                                                                                                                                  。
（4）甲同学把制得的氨气溶于适量水中，得到稀氨水，用标准浓度的盐酸滴定，测定其浓度。实验步骤：准确量取10.00mL稀氨水于锥形瓶中，加入20mL水稀释，滴加       溶液作为指示剂（填“石蕊”、“酚酞”或“甲基橙”），将        （填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol•L^-1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至                                                            ，停止滴定，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。计算原稀氨水的物质的量浓度
=                          （只列出算式，不做运算）

固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应，甲组同学用如图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。

（1）仪器B的名称是____________。
（2）试验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为__________________；Ⅳ发生反应的化学方程式为____________；Ⅴ中的试剂为____________________。
（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ——Ⅲ——Ⅳ——Ⅱ——Ⅴ——Ⅵ，此时Ⅱ中现象为________，原因是__________________。
（4）经上述反应，2.5g化合物A理论上可得0.56L（标准状况）M；则A的化学式为________________。

（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。

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。以Mg(NO₃)₂为研究对象，四个学习小组拟通过实验探究其热分解的产物，分别提出如下4种猜想：
甲组：Mg(NO₂)₂、NO₂、O₂      乙组：MgO、NO₂、O₂　
丙组：MgO、NO₂、N₂         丁组：Mg₃N₂、O₂
（1）实验前，小组成员经讨论认定   组的猜想一定不成立，理由是_____________。
查阅资料得知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O
针对其他小组猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）进行探究：

A          B        C        D
（2）实验过程
①简述检验该装置气密性的方法                                             。
②称取硬质试管A的质量为18.0g，试管A与Mg(NO₃)₂固体共21.8 g置于A中，加热前通入N₂以驱尽装置内的空气，其目的是                           ；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先                          然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体生成，C中有气泡。
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得硬质试管A和剩余固体的总质量为19.0g。
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。
（3）实验结果分析讨论
①证明一定有O₂生成的依据是                                ，与此相关的化学原理为（用化学方程式表示）                                         。
根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______组结论是正确的。
②一位同学认为上述装置不能确认分解产物中有O₂，他的理由你认为可能是        ，　如果需改进装置，应该                。
（4）据以上分析，Mg(NO₃)₂分解的化学方程式为                             。