高中化学磷实验题

(16分)甲、乙、丙三位同学在实验室用不同方法制取氮气。
（1）甲同学让空气通过下图所示装置，以除去氧气制得氮气。硬质玻璃管中所盛固体可选用       （填下列选项标号）

A．铁粉     B．碳粉     C．过氧化钠     D．碱石灰
（2）收集氮气可选用               （填下列选项标号）

（3）乙同学设计用氨气和炽热的氧化铜反应制取氮气，反应方程式为              。
（4）制取氨气可选用               （填下列选项标号）
A．加热硫酸铵与氢氧化钙混合物
B．加热分解氯化铵晶体
C．浓氨水滴入氢氧化钠固体
D．加热浓氨水使氨气化
（5）丙同学用加热两种含氮溶液制氮气
NaNO₂+NH₄Cl  NaCl+N₂↑+2H₂O
该实验装置需要         、分液漏斗、酒精灯等玻璃仪器。
（6）氮气助燃金属镁，反应方程式：                     ；燃烧3.6 g镁将消耗标准状况下氮气        mL.

为了探究AgNO₃的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.AgNO₃的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO₃溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag^＋除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、氯水。
（1）请完成下表：

操作	现象	结论
取少量除尽Ag^＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡	____	存在Fe^3^＋

 
Ⅱ.AgNO₃的热稳定性
用如图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。

（2）装置B的作用是____________________________________________________。
（3）经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是__________________________________________________________。
（4）【查阅资料】Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰAg；ⅱ.Ag₂O；ⅲ.Ag和Ag₂O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

 
【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是__①__(填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO₃固体热分解的产物有__②__。

某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验：

（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是________________。
（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是________________。

已知AgNO₃晶体加热分解生成两种单质和红棕色气体。用下列某些装置粗略测定混入了其他不分解也不参与反应的杂质的硝酸银的纯度，并进行有关实验(装置中必要的铁架台、铁夹、酒精灯等已略去)，填写下列空白。

（1）写出AgNO₃受热分解的化学方程式：_______________________________________________________________。
（2）测定AgNO₃的纯度，可选用由A、B、C、D组成的装置，但其中不合理的是____________，该错误引起的后果是____________________________________________。
（3）B瓶中的空气对实验结果________(填“有”或“无”)影响，理由是____________________________________________________________________________。
（4）如果改进装置后，称取硝酸银试样4.00 g置于A中缓缓加热，待反应完全后，产生的气体通过B、C装置后，测得量筒中水的体积，并折算成标准状况下气体的体积为112 mL，则试样的纯度为________。
（5）如果加热Cu(NO₃)₂生成氧化铜，则加热分解所得气体应通入装置________(填“E”或“F”)，其理由是__________________________________________________________。

氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用．某化学兴趣小组利用图一装置探究氨气的有关性质。

（1）装置A中烧瓶内试剂可选用           （填序号）．B的作用是           ．
a．碱石灰       b．生石灰      c．浓硫酸       d．烧碱溶液
（2）连接好装置并检验装置的气密性后，装入药品，然后应先           （填I或Ⅱ）．
Ⅰ．打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水Ⅱ．加热装置C
（3）实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为          ．该反应证明氨气具有          性．
（4）该实验缺少尾气吸收装置，图二中能用来吸收尾气的装置是          （填装置序号）．
（5）氨气极易溶于水，若标准状况下，将2．24L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为_______mol/L．

氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质，为测定AlN的含量，设计如下两种实验方案。
已知：① AlN + NaOH + H2O＝NaAlO2 + NH3↑
② NH3极易溶于水，难溶于四氯化碳和苯。
【方案1】用下图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。

（1）为测定生成气体的体积，量气装置中的X液体可以是_______。
a．CCl₄              b．H₂O
c．NH₄Cl溶液         d．苯
（2）若m g样品完全反应，测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况)，则AlN的质量分数是___________。（用含m和V的代数式表达）
【方案2】按以下步骤测定样品中A1N的纯度：

（3）步骤①的化学方程式为AlN + NaOH + H₂O＝NaAlO₂ + NH₃↑和___________________。
（4）在步骤③中洗涤沉淀的方法是_____________________________________，若未洗涤，则测定结果将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
（5）样品中AlN的质量分数是___________。（用含m1和m2的代数式表达）

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：
①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          
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两管进气口通人到装置C中，并在B管上端点燃氨气，两气体通入的先后顺序是：先通入______(O₂ ,NH₃ )，后通入__________(O₂,NH₃)其理由是         

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。

氮的循环涉及到多种化学物质。(下图中的W、M、X、Y、Z均是化学物质)

（1）由N₂→X是工业合成氨的反应，写出其化学方程式                 。
（2）写出Y、M的化学式           、            。
（3）X可与HNO₃反应，产物可用作氮肥，写出X与HNO₃反应的化学方程式         。
（4）某同学利用下图装置将氨气与氧化铜反应，验证氨气的性质并验证部分产物（部分未画出）

发现反应确实能发生，且反应后得到三种物质，其中有两种单质。
请回答下列问题：
① 实验室制取氨气的化学方程式是                                       。
② 从氨中N元素的化合价角度看，该同学想证明的是氨的          性质，实验中观察到的      现象则能够证明氨具有这个性质。
③B装置的作用是                                              。
④A中反应的化学方程式是                                           。

某课外活动小组欲利用CuO与NH₃反应，研究NH₃的某种性质并测定其组成，设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题：

（1）仪器a的名称为________；仪器b中可选择的试剂为________。
（2）实验室中，利用装置A还可制取的无色气体是________(填字母)

A．Cl2

B．O2

C．CO2

D．NO2

（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，上述现象证明NH₃具有________性，写出相应的化学方程式___________________________
________________________________________________________________________。
（4）E装置中浓硫酸的作用______________________________________________。
（5）读取气体体积前，应对装置F进行的操作：_______________________________________________________________。
（6）实验完毕，若测得干燥管D增重m g，装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况)，则氨分子中氮、氢的原子个数比为________(用含m、n字母的代数式表示)

实验室用下列装置所示的流程进行气体性质实验。图中用箭头表示气体的流向，A为一种纯净、干燥的气体，B是另一种气体，己中有红棕色气体出现。实验中所用的药品只能从下列物质中选取：Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂O、Na₂O₂、NaCl、无水CaCl₂、(NH₄)₂CO₃、碱石灰等固体和蒸馏水。根据图中装置和现象请回答：

（1）按上图组装好实验装置后，首先进行的操作是                                 。
（2）丙中发生反应的化学方程式为                                 。
（3）丁中应选用的干燥剂                    ，戊中的反应开始后断开电源，铂丝继续保持红热，说明该反应                   （填“吸热”或“放热”）。
（4）戊中发生的主要反应的化学方程式                                     

工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al₄C₃、Al₂O₃、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al₄C₃的质量分数(忽略NH₃在强碱性溶液中的溶解)。
（1）实验原理:①Al₄C₃与硫酸反应可生成CH₄。②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气。
（2）实验装置(如图所示):

（3）实验过程:
①连接实验装置，检验装置的气密性。称得D装置的质量为yg，滴定管的读数为amL
②称取xgAlN样品置于装置B瓶中；塞好胶塞，关闭活塞K₂、K₃，打开活塞K₁，通过分液漏斗加入稀硫酸，与装置B瓶内物质充分反应。③待反应进行完全后，关闭活塞K₁，打开活塞       ，通过分液漏斗加入过量NaOH ，与装置B瓶内物质充分反应。④                 (填入该步应进行的操作)。⑤记录滴定管的读数为bmL，称得D装置的质量为zg。
（4）数据分析:(已知：该实验条件下的气体摩尔体积为V_m L·mol^－1)
①Al₄C₃的质量分数为                       。
②若读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积             (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③AlN的质量分数为                   。

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”）。

如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。

在注射器A中装有240毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32克，实验后B管重20.00克，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：
（1）X气体是由________和________元素组成的。
（2）若240毫升X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是24000毫升，则X的摩尔质量是________克/摩尔。
（3）通过计算，确定X的分子式为________。
（4）写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)__________________。