高中化学磷实验题

某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质。
已知：2NO₂＋2NaOH＝NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O
利用下图1所示装置探究NO₂能否被NH₃还原（K₁,K₂为止水夹．夹持固定装置略去）
 
(1)E装置中制取NO₂反应的离子方程式是            。
(2)该实验中制取氨气时若只用一种试剂，从下列物质中选取       。
a．NH₄HCO₃    b．NH₄Cl    c．浓氨水
(3)若NO₂能够被NH₃还原，预期观察到C装置中的现象是                       。
(4)实验过程中气密性良好，但未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学分析其原因可能是：
①；还原性较弱，不能将NO₂还原；②在此条件下，NO₂的转化率极低；
③                           。
(5)此实验装置存在一个明显的缺陷是                            。
(6)为了验证NO₂能被Na₂O₂氧化，该小组同学选用B、D、E装置，将B中的药品更换为Na₂O₂。另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验。装置的合理连接顺序是____。实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为________________________________。

为了证明铜与稀硝酸反应产生NO，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。

（1） 实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为               。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为                                                        。
（3）装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是                                                。
（4）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是________________________       __。
（5）装置D的作用是_________            ___________________________________。

某化学小组同学利用以下药品及装置制取氨气并研究其性质（部分仪器已略去）

请回答：
（1）制备氨气的化学方程式是________________。
（2）干燥氨气可选用的试剂是________（填选项）。
a. 浓硫酸    b. 碱石灰    c. 氢氧化钠溶液
（3）在方框内绘制用小试管收集氨气的装置图。
（4）在实验室中检验氨气可选用________石蕊试纸。也可用玻璃棒蘸取浓盐酸，若观察到________________（填现象），即可证明，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________

资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧，并生成无污染的产物……”。某校化学小组学生设计如图装置(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产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：氨气安静燃烧的化学方程式是___________________。

如下图所示，是实验室制备某常见气体的实验装置，请填空：

(1) 该实验装置制备的常见气体是(填写化学式)：      。
(2) 制备该气体的化学方程式是：                    。
(3) 收集该气体的方法是：                          。
(4) 检验该气体是否收集满的方法是：
            　　　　　　　　　    　　  　     。
(5) 将充满该气体的试管倒立于水槽中，可以看到的现象是:
                              　　　　　　  　  。

为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是可控制气体流向，用于鼓入空气的双连打气球。

（1） 实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的为
__________________________________。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为______________________。 
（3）装置E中开始时出现浅红棕色，原因是__________________________；用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是__________________________________。    
（4）一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是_________________________________；
　　　　　　　　　　　　　　　　。（用化学方程式表示）
（5）装置D的作用是_____________________________________________________。

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。

(1)A中的化学反应方程式：                                       。
(2)A装置还可用于制取气体         （只填一种）
(3)若有21.4gNH₄Cl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，滴入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”）。
(8）生石灰与水作用放出热量。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和CaO的固体混合物）     B.NaOH 固体     
C．硫酸溶液                            D．石灰石（含CaCO₃)）

盐酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。请回答下列问题：
（1）常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸，说明浓硫酸具有             性。用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸上，纸逐渐变黑，说明浓硫酸具有               性。
（2）硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料，工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是           （填序号）。
① Cu + HNO₃（浓）→ Cu(NO₃)₂             ② Cu + HNO₃（稀）→ Cu(NO₃)₂
③ Cu CuO Cu(NO₃)₂ 
（3）①在100mL 18mol·L^-1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，测得产生的气体在标准状况下的体积可能是             。

A．40.32L

B．30.24L

C．20.16L

D．13.44L

②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸钠，写出反应的离子方程式_______________________________________________________________________。
（4）若将12.8g铜跟一定质量的浓HNO₃反应,铜消耗完时,共产生气体5.6L(标准状况),则所耗HNO₃的物质的量             mol。
(5)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H₂O₂后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为                                             。

已知硝酸铜溶液呈蓝色。但在铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中，同学们发现，除了生成的气体颜色不相同外，最终溶液的颜色也不相同：前者呈绿色，而后者呈蓝色。甲、乙二位同学为此进行了实验探究。
甲：在I、II两支试管中分别加入等体积的浓HNO₃和稀HNO₃，再向两支试管中分别投入等质量的铜片，充分反应后铜均无剩余。结果：I中溶液呈绿色，II中溶液呈蓝色。
乙：分别取I中的绿色溶液于两支试管Ⅲ、IV中，对试管Ⅲ进行多次振荡、静置，最终溶液颜色由绿色转变为深蓝色；向试管IV中缓缓加水并不停振荡，观察到溶液由绿色变为深蓝色，最后变为淡蓝色。
请回答下列问题：
（1）分别写出Cu与浓HNO₃、稀HNO₃反应的化学方程式：__________、__________。
（2）甲的实验_______（“能”或“不能”）说明溶液呈现不同的颜色与其物质的量浓度无关，这是因为充分反应后，I、II两试管中Cu(NO₃)₂溶液的物质的量浓度_______（填“相等”或“不相等”）。
（3）请你根据乙的实验，推测Cu与浓HNO₃反应后溶液呈绿色的原因是________
_______________________________________________________________。
（4）请设计一个方案，验证你所得到的上述结论：____________________________
____________________________________________________________________。

(10分)为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：

请回答下列问题：
(1) 装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为_____________；装置B中碱石灰的作用是_______。
(2) 反应过程中持续通入N₂的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是_____________________。
(3) 装置C的试管中产生的现象是______________，反应的离子方程式为                   

某课外活动小组在实验室用下图的一些装置组合后，快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净氮气，请回答：

（1）写出用熟石灰和氯化铵反应制氨气的化学方程式                                           
(2) 本实验进行一断时间后，观察到加热的硬质玻璃试管内黑色氧化铜粉末转为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃试管内发生反应的化学方程式：                      ,这个反应说明氨气具有____(填编号：A、碱性；B、还原性；C、氧化性； D、不稳定性)
(3) 洗气瓶中盛浓硫酸的主要作用是__________________
(4) 在最后的出气的导管口收集干燥、纯净的氮气，收集方法是：___________
(填编号：A、排气法  B、排水法  C、用气囊收集)
（5）装置E的作用是_______________。装置F验证的气体是___________。

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）氨分子的空间结构是        。若将氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉）中，用酒精喷灯加热进行氨的催化氧化，试管内出现的现象是                         。
（2）停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因                                         。
（3）将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气，两气体通入的先后顺序应该是                      。
（4）已知氨气在纯氧中燃烧，氮元素全部转化成N₂，请写出该反应的化学方程式                  。

实验室中可用如图装置来制取干燥的氨气。

（1）写出A处发生反应的化学方程式                                             ；
（2）U形管B中所放的药品是                 ；
（3）实验室制取下列气体时，与实验室制取氨气的气体发生装置相同的是             。
A、氢气      B、氧气       C、氯气       D、二氧化碳
（4）试管C的管口处要放置一小团棉花，放置棉花的作用是                          ；
（5）资料显示：“氨气可在纯氧中点燃，反应生成氮气和水”。为验证此事实，某同学设计了一个实验方案，装置见D。请写出该反应的化学方程式                         。

(16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                     。
⑶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)：

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                                                            。

(13分) 某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO₂气体外，还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明：“常温下，NO₂与N₂O₄混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N₂O₄液体或晶体存在”。为此，他们设计了如下图所示的装置。回答下列问题:

（1）写出A中Cu与HNO₃反应可能的离子方程式                           。 
（2）实验前先打开A部分的活塞K₁，持续通一段时间的氮气再关闭K₁，其目的是         ；装置中B瓶的作用是                                         。
（3）停止反应后，打开D中的活塞K₂并通入O₂，若有NO生成，则D中出现的现象是                               ；实验发现，通入的O₂温度高低对实验现象有较大影响，为便于观察应通入（填“热”或“冷”）      的O₂。
（4）实验测得如下数据：实验前，Cu、Ag合金的质量：15.0g，浓HNO₃：40mL 13.5 mol·L^-1；实验后A溶液：V＝40mL  c(H⁺)＝1.0 mol·L^-1。假设反应中HNO₃ 既无挥发也无分解，则：①参加反应的HNO₃的物质的量为           mol      
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量m克，则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是                              ，若测得该数据为n,写出合金中铜的质量（设为x克）的求算式子（只需列式子，不需解方程）                      。
（5）为减小上述实验误差，在D中观察到实验现象后还须进行的操作是                。
（6）若已知Cu、Ag合金的质量为m g，且溶解完全。只利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作，也可以确定合金中Cu的质量分数，其实验操作过程为
                                                                     。