高中化学磷实验题

某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行了实验探究。设计了如下图所示的实验装置（固定装置已略去）。

（1）若A中使用的药品是NH₄HCO₃固体，则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和______（填序号）。
a．锥形瓶    b．酒精灯    c．烧瓶    d．蒸发皿
（2）装置B的作用是_________________________________________________________。
（3）装置C中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
（4）若A、B中药品足量，则可以观察到E中溶液发生变化，其现象是______________；
请设计实验进行检验                                                     。
（5）某同学从安全与环保的角度考虑，指出该装置有两处明显的缺陷。你认为这两处缺陷是：______________________________、______________________________。

(12分)根据氨气还原氧化铜的反应，可设计测定铜元素相对原子质量么Ar(Cu)(近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO)，反应完全后测定生成物水的质量m(H₂0)，由此计算Ar(Cu)。为此，提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用，加入的NH₄C1与Ca(OH)₂的量足以产生使CuO完全还原的氨气)：

请回答下列问题：
（1）氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________；
（2）从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置，按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________；
（3）在本实验中，若测得m(CuO)="a" g，m(H₂O)="b" g，则A_r(Cu)= _______________；
（4）在本实验中，使测定结果A_r(Cu)偏大的是_______________ (填序号)；
① CuO未完全起反应         ② CuO不干燥
③ CuO中混有不反应的杂质   ④ 碱石灰不干燥  ⑤ NH₄C1与Ca(OH)₂混合物不干燥
（5）在本实验中，还可通过测定________和_________，或_______和________达到实验目的。

分在研究性学习中，用稀HNO₃与Cu反应来制备NO气体。有两位学生设计了如图所示两个实验装置(a)和(b)。回答有关问题：

（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：________________________
（2）如果采用(a)装置，若加入20mL，6mol/LHNO₃和2g薄铜片，在反应开始时，可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从导管口冒出。试说明产生上述现象的原因：________。
（3）如果采用(b)装置，请将有关操作补充完全：
①将活塞打开，从U形管的长管口注入稀硝酸，一直注到__________为止。
②关闭活塞，用酒精灯在___________微热，当反应发生时，立即撤去酒精灯。
③反应在什么情况下可以自动停止？可以在何处观察到无色的NO气体？
____________________________________________________________.
④如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开，可立即观察到哪明显现象？
____________________________________________________________.
⑤如果需再获得N0与已生成NO₂的形成鲜明对照的实验效果，应___________(填操作)。

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
（1）此过程的离子反应方程式为_______________________________________________，
为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置_________。

（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器Z中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加M调节pH，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到，就认为沉淀完全）然后过滤、浓缩、结晶。
已知：
请回答下列问题：
如开始加入的铜粉为3．2g，最后所得溶液为500mL溶液中含有铁元素0．005mol。
①方案1中的Z仪器名称是__________。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中M物质可选用的是___________。
A．CaO      B．NaOH     C．CuCO₃    D．CuO      E．Fe₂（SO₄）₃
④反应中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因_______________，
_______________________________________。
（3）实验室利用惰性电极电解硫酸铜溶液，电解反应化学方程式为_________________，
欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的___________。
A．      B．        C．        D．       E．

某活动小组利用如图装置验证N的还原性及探究工业生产硝酸的原理。

如何检查该装置气密性                   。
（一）向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积
（1）通入NO前，向广口瓶①中加入水，让水充满广口瓶①，且调节滴定管③中液面与①相平并记录滴定管③的刻度。
（2）从导管a通入一定量的NO并准确测定通入NO的体积的主要操作：             ；计算出通入的NO的体积为V mL（V<50）。
（二）验证NO的还原性；探究工业生产硝酸的原理
（1）停止通入NO后关闭K₁、K₃，打开K₂，从导管b缓缓通入O₂，写出通入O₂的过程中发生的化学反应方程式：                            。
（2）继续通入O₂，打开K₃并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平，直到广口瓶①中刚好充满液体。
I．当通入氧气的体积为V/2mL时，则广口瓶①的气体体积为        ；
II．当广口瓶①的气体体积为V/2 mL时，则通入氧气的体积可能为          。

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO₃反应的过程中可能产生NO₂，其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从如下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00ml溶液，用0.1mol/L的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示，滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示，在B容器中生成硝酸的物质的量为         ，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂的物质的量为      。

（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Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是    。
②在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作                             。
（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Ag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                         。

(14分)某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将氧化成，而稀硝酸不能氧化。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、3mo/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与反应，能与反应

（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）滴加浓硝酸之前先检验装置的气密性，再加入药品，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）该小组得出的结论依据的试验现象是                                        
（6）试验结束后，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4个试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．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

C．加水稀释绿色溶液，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

(14分)某研究性学习小组利用以下材料来探究NH₃的还原性，部分实验装置如下图。
 
材料1：NH₃是强还原剂，能将某些金属氧化物还原为金属单质或低价态的氧化物。如：
2NH₃ + 3CuO3Cu + N₂ +3H₂O
材料2：Cu⁺在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成:Cu²⁺和Cu：Cu₂O + 2H⁺ ="=" Cu²⁺ + Cu +H₂O
请回答下列问题：
（1）在实验室里，该学习小组设计下列制取纯净干燥氨气的方案，简易、可行的最佳方案是               。

A．加热氯化铵固体，再通过碱石灰

B．在N2和H2的混合气体中加入铁触媒，并加热至500℃，再通过碱石灰

C．加热浓氨水，再通过碱石灰

D．在生石灰中加入浓氨水，再通过浓硫酸

（2）为证明NH₃ 还原CuO的反应中有水生成，B中应放入的试剂是               。
（3）当观察到                      （填现象），即表明A中的反应已经完成。
（4）该小组欲用体积比为1︰4的稀硫酸做试剂，检验反应是否有Cu₂O固体生成。现用98%的浓硫酸配制1︰4的稀硫酸，所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有              。
可证明还原产物中含有Cu₂O的操作及现象是                                。
（5）请写出A中生成Cu₂O的化学方程式                                      。
（6）若用定量的方法测定该反应是否生成Cu₂O，最简便且准确的方法是           。

某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作	现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。
b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。	红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。

（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有     性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，写出反应的化学方程式             。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O₂还是NO₂，设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO₂气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO₂的装置简图(夹持仪器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO₂，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出这两种盐的化学式          。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO₂气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO₂气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO₂气体反应的化学方程式     。
②试分析：是否需要增加带火焰的木炭与纯净O₂反应的实验      。
③通过实验探究，你认为助燃气体是什么，简述理由     。

三氯化磷（PCl₃）是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl₂制取PCl₃，装置如下图所示。

已知：红磷与少量Cl₂反应生成PCl₃，与过量Cl₂反应生成PCl₅。PCl₃遇O₂会生成POCl₃(三氯氧磷)， POCl₃溶于PCl₃，PCl₃遇水会强烈水解生成H₃PO₃和HCl。PCl₃、POCl₃的熔沸点见下表。
 

物质	熔点/℃	沸点/℃
PCl3	-112	75.5
POCl3	2	105.3

请回答：
（1）写出A中反应的离子方程式                                         。
（2）B装置中所盛试剂是      ；E中烧杯内冷水的作用是                          。
（3）实验前玻璃管之间连接需要用到橡皮管，其连接方法是：先把                     ，然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。
（4）检查装置气密性后，向D装置的曲颈瓶中加入红磷，打开K₃通入干燥的CO₂，一段时间后关闭K₃，加热曲颈瓶至上部有黄色升华物出现时通入氯气，反应立即进行。其中通入干燥CO₂的目的是                              。
（5）实验制得的粗产品中常含有POCl₃、PCl₅等，加入红磷加热除去PCl₅后，再通过        （填实验名称）即可得到较纯净的PCl₃。
（6）实验后关闭K₁，打开K₂，将A、B中余氯通入300ml 1mol/L的NaOH溶液中。若NaOH恰好完全反应，则吸收氯气的物质的量为（假设反应生成了NaCl 、 NaClO 和 NaClO₃等钠盐）     mol，反应中转移电子的物质的量(n)的范围是                              。

(16分)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。

已知：室温下，① 2NO+Na₂O₂＝2NaNO₂；②酸性条件下，NO或NO₂^—都能与MnO₄^—反应生成NO₃^—和Mn²⁺，5NO₂^— + 2MnO₄^—+ 6H⁺＝5NO₃^—+ 2Mn²⁺+ 3H₂O。
（1）A中观察到的现象__________________________。
（2）装置B中反应的离子方程式有____________________，_____________________。
（3）装置C的作用：____________________，装置F的作用：___________________。
（4）若无装置D，则E中产物除亚硝酸钠外还含有副产物________________________。（填化学式）
（5）NaNO₂有像食盐一样的咸味，但能引起中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：2NaNO₂+4HI＝2NO+I₂+2NaI+2H₂O，根据上述反应，可以用试剂和生活中常见的物质进行实验，以鉴别亚硝酸钠和食盐。进行实验时，必须选用的物质有__________________。

A．自来水

B．碘化钾淀粉试液

C．淀粉

D．白糖 E．食醋 F．白酒

（6）充分反应后，某同学设计实验对E中NaNO₂的含量进行检测。称取E中固体2g，完全溶解配制成溶液100 ml，取出25 ml溶液用0.100 mol/L酸性KMnO₄溶液进行滴定（杂质不与KMnO₄反应），消耗KMnO₄溶液20ml，求样品中亚硝酸钠的质量分数（保留小数点后1位）（已知：NaNO₂摩尔质量69g/mol）

（2014届甘肃河西五市部分普通高中高三第一次联合考试化学试卷）
图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（1）在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先___         _____，在E中装入水，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。
（2）装置B中盛放的试剂是________。
（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生________(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________________________。
（4）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：____________________，迅速产生倒吸的原因是____________________________。

（届福建省厦门市高三质量检查（第一次）理综化学试卷）
亚硝酸钠(NaNO₂)是一种外观与食盐相似的食品添加剂。某化学兴趣小组进行如下实验。
【实验I】
用如下装置(已省略夹持装置)制NaNO₂。
已知：2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃。

（1）仪器甲的名称是________．装置B的作用是_________________________。
（2）装置D可将剩余的NO氧化成NO，发生反应的离子方程式为_____________。
（3）使用气密性良好的上述装置进行实验，NaNO₂的纯度较低。为提高NaNO₂纯度须对
上述实验装置或药品进行改进，其改进措施是________________________________。
【实验Ⅱ】
利用目视比色法(比较溶液颜色深浅以测定物质浓度)测定泡菜样品中NaNO₂的含量。
步骤i：在5个有编号的试管中分别加入不同量的NaNO₂溶液，各加入1 mL的M溶液 (M遇NaNO₂呈紫红色，NaNO₂浓度越大颜色越深)，再加蒸馏水至总体积均为l0 mL并振荡，制成标准色阶。


步骤ⅲ：取5 mL待测液X，加入1 mLM溶液，加蒸馏水至10mL振荡，与标准色阶比较。
（4）步骤ii获取待测液X的过程中，加入明矾的目的是__________。
（5）步骤iii比较结果与④号色阶颜色相同，此泡菜样品中NaNO₂的含量为_________mg·kg^-1
（6）用目视比色法证明泡菜中加入维生素C可以降低NaNO₂的含量。设计并完成下列实
验报告。

某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。

（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是__________。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是______________________。
再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是_____________。
（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_____，理由是_______。

方案	反应物
甲	Cu、浓硝酸
乙	Cu、稀硝酸
丙	Cu、O2、稀硝酸

（4）该小组同学向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO₄，由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是_________；该小组同学实验目的是_________，但此实验的不足之处是_____________________。

某些资料认为：NO、NO₂不能与Na₂O₂反应。某小组学生提出质疑，他们从理论上分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性，根据化合价升降原则提出假设：

假设Ⅰ．过氧化钠氧化二氧化氮
假设Ⅱ．二氧化氮氧化过氧化钠
（1）小组甲同学设计实验如下：
①试管A中反应的化学方程式是         。
②待试管B中收集满气体，向试管B中加入适量 Na₂O₂粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将余烬木条迅速伸进试管内，看见木条复燃。甲同学认为假设Ⅱ正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，在A、B之间增加一个装置，该装置的作用是        。
③乙同学用改进后装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。得出结论：假设Ⅰ正确。NO₂和Na₂O₂反应的方程式是       。
（2）丙同学认为NO易与O₂发生反应，应更易被Na₂O₂氧化。
查阅资料：① 2NO+Na₂O₂＝2NaNO₂
②6NaNO₂+3H₂SO₄＝3Na₂ SO₄+ 2HNO₃+4NO↑+2H₂O；
③酸性条件下，NO或NO₂^–都能与MnO₄^–反应生成NO₃^–和Mn²⁺
丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na₂O₂的反应。

①B中观察到的主要现象是          ，F装置的作用是         。
②在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N₂，目的是        。
③充分反应后，检验D装置中发生反应的实验是        。