高中化学磷实验题

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？                。

（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：                        。

X、Y、Z、W为电子数相同的分子或离子。X有5个原子核。通常状况下，W为无色液体。它们之间转化关系如图所示，请回答：

（1）实验室采用固件加热制取Z的化学方程式为：               。
（2）某化学小组同学模拟工业生产制取HNO₃，设计下图所示装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。

①A中发生反应的化学方程式是                         。
②B中浓H₂SO₄的作用是                        。
（3）写出D装置中反应的化学方程式                             。
（4）向含有ag HNO₃的稀溶液中，加入bg铁粉充分反应，铁粉全部溶解。已知，则被还原的HNO₃的质量为         g。

(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                          。

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。

“摩尔盐”[ (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O ] 是分析化学中的重要试剂。查阅文献得知：“摩尔盐”隔绝空气加热至500℃时可完全分解，但产物复杂。某学习小组欲探究其分解产物。
Ⅰ.【提出猜想】摩尔盐受热分解，小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：
a．Fe₂O₃、SO₃、NH₃、H₂O              b．FeO、NH₃、SO₃、H₂O
c．FeO、SO₂、NH₃、H₂O               d．Fe₂O₃、NH₃、SO₂、SO₃、H₂O
经认真分析，通过推理即可确定，猜想          不成立（填序号）。
Ⅱ.【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。

请回答下列问题：
（1）B装置的容器名称是          。
（2）取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完后打开K，再通入N₂，目的是      。
（3）观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为_________________________。
（4）待A中剩余固体冷却至室温后，取少量置于试管中，加入稀硫酸溶解，再滴几滴KSCN溶液，可以观察到的现象是               。
（5）乙同学设计实验验证A中残留物不含FeO，操作方法及实验现象是：取少量A中残留物放入试管中，                 。
Ⅲ．【实验反思】
乙同学认为：装置B中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含SO₃，原因是       。

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                             。

掌握物质之间的转化，是学习元素化合物知识的基础。
（1）中学常见的某反应的化学方程式为:A+B→C+D+H₂O(未配平，反应条件略去)。
若C、D均为气体，且都能使澄清石灰水变浑浊。
①请写出该反应的化学方程式               ；
②某探究性学习小组利用图中所列装置实验，证明上述反应中有C、D生成。则a瓶对应的现象是          ，b瓶溶液还可以用         代替。

③装置d中所盛溶液是         。
（2）为研究硝酸置于适量的浓HNO₃和稀HNO₃中（如下图所示）。

①气球的作用是             。
②A中，最终溶液变为浅绿色，发生反应的离子方程式是              。
③B中，无明显变化，该同学进一步探究如下：
假设：Ⅰ常温下铁与浓硝酸不反应。
Ⅱ           。
进行实验，将B中的铁片取出并洗净后，放入CuSO₄溶液中，无明显变化，则说明假设Ⅰ           （填“成立”或“不成立”）。

某学习小组利用下图所示装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器略去）。

请回答下列问题：
（1）写出以A装置制备氨气的化学方程式：__________________
（2）用B装置收集氨气时，氨气的进气口是__________（填“a”或“b”）。
（3）B装置中烧瓶已收集满氨气，若要使之形成喷泉，操作方法是__________。若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是_________。
（4）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是_________（填序号）。

（5）氨气在催化剂并且加热时会被空气氧化，这是工业制硝酸的第一步反应，写出该反应的化学方程式：_________。

某探究学习小组的同学学习氨的性质以后，为了探究氨气的某些性质，设计并进行了以下实验：
（Ⅰ）NH₃的制取及收集
1.写出实验制取氨气的化学方程式             ；
2.收集氨气
（II）HCl的制取及收集
实验室通常以反应：2NaCl(晶体)+H₂SO₄(浓)Na₂SO₄ + 2HCl↑ 为原理来制取少量HCl气体，试据此分析并回答下列问题：
1．实验室制取HCl气体可选择下列装置中的（   ）
A．实验室制氧气的装置                   B．实验室制氢气的装置
C．实验室制二氧化碳的装置               D．实验室制氯气的装置
2．实验室制取HCl气体的反应原理遵循了以下化学反应规律中的（    ）
A．氧化还原反应原理
B．强酸制弱酸原理
C．难挥发性酸制取易挥发性酸
D．复分解反应原理
（III）验证氨气部分性质的探究实验：
为了同时进行氨气溶于水以及氨气与HCl的反应的探究，同学们设计了如下的实验装置图。首先在甲、乙两个干燥的圆底烧瓶中分别收集满了NH₃和HCl气体，然后再按如下图所示连接好各个装置（活塞a和b均处于关闭状态），并按以下步骤进行实验：

1.先挤压胶头滴管再打开活塞b，请你预测此时乙中可能观察到的现象是：        ______    。
发生反应的方程式为：                                。
2.待乙中观察到明显现象后立即关闭活塞b，并打开活塞a，又将可能观察到的实验现象是：                    。

某化学小组按下图所示实验流程比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱，其中B为一种紫红色金属，C为红棕色气体。

请回答下列问题：
（1）A与B反应的化学方程式是                  ；A与B反应迅速，实验中需要采取措施控制气体放出的快慢，则装置Ⅰ所选择的主要仪器为                      （不包括铁架台、铁夹、橡皮塞和导管等）。
（2）实验时在装置Ⅰ中加入B后，在加入A之前需向整套装置中通入足量的CO₂气体，该操作的目的是                 。实验室制取CO₂气体的化学方程式是                     。
（3）装置Ⅱ中发生反应的化学方程式是                    。
（4）通过实验可得出：浓硝酸的氧化性比稀硝酸        （填“强”或“弱”），判断的依据 是                      。
（5）小组内有同学指出该流程中装置Ⅴ可有可无，你认为装置Ⅴ是否需要       （填“是”或“否”），理由是                         。

(10分)垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe₂O₃)。实验方案如下：

（1）写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式：__________________。
（2）已知Fe(OH)₃沉淀的pH是3～4，溶液C通过调节pH可以使Fe^3＋沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。

A．铜粉

B．氨水

C．氢氧化铜

D．碳酸铜

（3）常温，若溶液C中金属离子均为1 mol·L^－1，K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^－20。控制pH＝4，溶液中c(Fe^3＋)＝____________，此时________Cu(OH)₂沉淀生成(填“有”或“无”)。
（4）将20 mL Al₂(SO₄)₃溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)₂溶液80 mL混合，反应的离子方程式为_______________。

亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

查阅资料：
①HNO₂为弱酸，室温下存在反应3HNO₂＝HNO₃＋2NO↑＋H₂O；
②在酸性溶液中，NO₂^－可将MnO₄^－还原为Mn^2＋且无气体生成。
③NO不与碱反应，可被酸性KMnO₄溶液氧化为硝酸
实验操作：
①关闭弹簧夹，打开A中分液漏斗活塞，滴加一定量浓硝酸，加热；
②一段时间后停止加热；
③从C中取少量固体，检验是否是亚硝酸钠。
（1）A中反应的化学方程式是   。
（2）B中观察的主要现象是   ，D装置的作用是   。
（3）经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。
a．甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠。生成碳酸钠的化学方程式是     。为排除干扰，甲在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是     （写名称）。
b．乙同学认为除上述干扰因素外，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作①前应增加一步操作，该操作是       。

(1)某化学兴趣小组的同学进行Cl₂、NH₃的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如下：

①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl₂、Fe^3＋、I₂的氧化性强弱为Cl₂>Fe^3＋>I₂(实验中不断地小心振荡G装置中的试管)。请写出A中发生反应的离子方程式：______________________________________________，
请写出试剂M为________溶液，证明氧化性为Cl₂>Fe^3＋>I₂的实验现象是________________________________________________________________________。
②已知3Cl₂＋2NH₃=6HCl＋N₂，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为黄绿色气体消失，产生白烟，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为________________________________________________________________________。
(2)某废水中含有一定量的Na^＋、SO₃^2—，可能含有CO₃^2—，某研究小组欲测定其中SO₃^2—的浓度，设计如下实验方案：

①从下列试剂中选择试剂X为________(填序号)；
A．0.1 mol/L KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液B．0.5 mol/L NaOH溶液
C．新制氯水                       D．KI溶液
②加入试剂X生成SO₄^2—的离子方程式为_______________________________________
③证明该废水中是否含有CO₃^2—的实验方案为_________________________________________________