高中化学磷实验题

亚硝酸钠(NaNO₂)是一种外观与食盐相似的食品添加剂。兴趣小组用如下装置制NaNO₂ (夹持和加热装置已省略)。已知：2NO+Na₂O₂ = 2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂ = 2NaNO₃。

（1）仪器甲的名称是__             __；
装置A烧瓶中发生反应的化学方程式为                                           。
（2）B装置的作用是                                                。
写出所发生主要反应的化学方程式①                                                 ；
②                                                                              。
（3）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂应是             （填字母）。
A．浓H₂SO₄       B．碱石灰      C．无水CaCl₂
（4）装置D可将剩余的NO氧化成NO₃^-，发生反应的离子方程式为____                  _________。

某研究性小组借助A-D的仪器装置完成有关实验

【实验一】收集NO气体．
（1）用装置A收集NO气体，正确的操作是______（填序号）。
a．从①口进气，用排水法集气         b．从①口进气，用排气法集气
c．从②口进气，用排水法集气         d..从②口进气，用排气法集气
【实验二】为了探究镀锌薄铁板上的锌的质量分数ω（Zn）和镀层厚度，查询得知锌易溶于碱：Zn+2NaOH＝Na₂ZnO₂+H₂↑据此，截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m₁g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。
方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。
（2）选用B和______（填仪器标号）两个装置进行实验。
（3）测得充分反应后生成氢气的体积为VL（标准状况），ω（Zn）＝______。
（4）计算镀层厚度，还需要检索的一个物理量是______。
（5）若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器C做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m₂g。
（6）ω（Zn）＝______。
方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量（其差值即为H₂的质量）实现探究目标．实验同样使用仪器C。
（7）从实验误差角度分析，方案丙______方案乙（填“优于”、“劣于”或“等同于”）。

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       。

亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知：①NO＋NO₂＋2OH^－＝2NO₂^－＋H₂O；②气体液化的温度：NO₂ 21℃、NO–152℃。

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）: A、         、             、             。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是         。
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是        。②装置D的作用是        。
（4）如果向C中通入过量O₂，则装置B中发生反应的总化学方程式为              。
（5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是               。

Ⅰ．实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

（1）实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用B装置制取氨气其化学反应方程式为_____________________________         ____。
（2）气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是_______________（填序号，下同）。
①密度    ②颜色     ③溶解性      ④热稳定性     ⑤与氧气反应
（3）若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可以是下列气体中的________。
①CO₂     ②NO      ③Cl₂     ④H₂     ⑤HCl
其中在D装置中连接小烧杯的目的是____________________。
Ⅱ．某小组以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验 。
（1）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3，钴的化合价为________，制备X的化学方程式为______________________________________；
（2）氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁ mL c_l mol·L^－1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^－1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V₂ mL NaOH溶液。

氨的测定装置（已省略加热和夹持装置）
①装置中安全管的作用原理是__________________________________________。
②样品中氨的质量分数表达式为________。

（本题共12分）某化学小组的同学模拟工业制硝酸设计了如下图所示的装置。已知：
CaCl₂+ nH₂O→CaCl₂·nH₂O；CaCl₂+ 8NH₃→[Ca(NH₃)₈]Cl₂
根据题意完成下列填空：

33．分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol/L。现用质量分数为0.35、密度为0.88g/cm³的氨水配制9.0mol/L的氨水100mL，需要的定量仪器有           （选填编号）。
a．100mL容量瓶       b．10mL量筒       c．50mL量筒       d．电子天平
34．受热时，乙中反应的化学方程式为                                           。
35．实验开始先加热催化剂，当催化剂达红热时再打开分液漏斗活塞并移走酒精灯，可观察到的现象有                                                               。
36．干燥管甲的作用是                                         ；丙中盛放的药品为    （选填下列编号），其目的是                                          。
a．浓H₂SO₄      b．无水CaCl₂     c．碱石灰       d．无水CuSO₄
37．丁中除了NO之外，还可能存在的气体有                       （填写化学式）。烧杯中发生反应的化学方程式                   、                       。

(16分)某研究小组想探究炭与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作	现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸，加热。
b．把小块烧红的木炭迅速放入热的浓硝酸中。	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，上下反复跳动。

（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①炭与浓硝酸的反应，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，该反应的化学方程式为                    。
（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，写出反应的的离子方程式                            。
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通过实验探究，你认为上表操作b中助燃气体是什么，简述理由                      。

(14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                     。
（3）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)：

实验编号	水温/℃	液面上升高度
1	25	超过试管的2/3
2	50	不足试管的2/3
3	0	液面上升超过实验1

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                                             。

（化学方程式每空4分，其余均2分，共22分）已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图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中收集到物质是__________，检验该物质的方法和现象是                       。

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程如下：将Ag和HNO₃反应的生成气体通入足量水中，同时测定跑出气体体积，之后测定所得溶液中硝酸的物质的量。
（1）测定硝酸的物质的量

反应结束后，从上图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下图所示。

在B容器中生成硝酸的物质的量为     mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂，在标准状况下的体积为      mL。
（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选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成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），请结合（1）中所得数据，判断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                        。

亚硝酸钠被称为工业盐，不能用作食品工业，但在漂白、电镀等方面应用广泛。现以木炭、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7.8g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要木炭        g。

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：                                                   。

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，甲组同学用下图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。

（1）仪器B的名称是____________。
（2）实验中，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中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__________。

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                    。
（3）检验C中产物有亚硝酸钠的实验方案(简述实验步骤、现象及结论)及相关的离子反应方程式为        。
（4）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装置间增加一个U形管，U形管中盛放的试剂应是           （写名称）。
b．乙同学认为上述装置改进后，还会有空气参与反应导致产品不纯，所以在实验操作①之前应增加一步操作，该操作是                    。

某研究小组想研究炭与浓硝酸的反应。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放入热的浓硝酸中。	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炭与浓硝酸的反应，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，写出该反应的化学方程式             。
（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。
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)。NaOH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通过实验探究，你认为题目表格中助燃气体是什么，简述理由                       。