高中化学磷实验题

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________。

某学习小组为研究铜与浓、稀HNO₃反应的差异，设计了如图所示的实验装置。

实验步骤如下：
Ⅰ．检查装置的气密性；
Ⅱ．向装置A中通入过量的CO₂气体，关闭弹簧夹；
Ⅲ．滴加浓硝酸；
……
（1）步骤Ⅲ中滴加浓硝酸的具体操作是             。
（2）A装置中反应的化学方程式是             。
（3）B中溶液慢慢变成蓝色，能解释此现象的化学方程式是              。
（4）证明B中有NO生成的实验操作是              。
（5）步骤Ⅱ向装置A中通入过量CO₂气体的目的是               。
（6）上述实验结束后，观察到A装置中的溶液呈绿色，B装置中的溶液呈蓝色。在分析溶液为绿色的原因时，甲同学用加水稀释的方法，乙同学认为不合理，因在稀释时，也会引起Cu²⁺浓度变化。请设计实验证明绿色是由溶有NO₂引起的            。

已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用图中装置可以实现该反应(夹持装置已省略）。

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中观察到得现象是            ，发生反应的化学方程式是                   。
（4）实验时在D中观察到得现象是               ，D中收集到的物质是              ，检验该物质的方法和现象是                   。

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_____________________________________。

（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_____________________________。

甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。

文献记载:Ⅰ.在浓硝酸与活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物。
Ⅱ.FeSO₄+NOFe(NO)SO₄(棕色)　ΔH<0。
Ⅲ.NO₂和NO都能被KMnO₄氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:

实验操作	实验现象
打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹。
打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞。	无明显现象。
加热烧瓶,反应开始后停止加热。	①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅;B中溶液变棕色;C中溶液紫色变浅。 ②反应停止后,A中无固体剩余。

 
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是　　　　　　　　　　　　　。 
(2)检验是否生成-3价氮的化合物,应进行的实验操作是 　。 
(3)甲取少量B中溶液,加热,实验现象是　　　　　　　　　　　　　。请用化学平衡原理解释原因:　　　　　　　　　　　　　。甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成。 
(4)乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足。为获取充足的证据,乙仍采用该装置和操作进行对照实验,乙作出的改变是　　　　　　　　　　　　　　　,证明有NO生成的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)证明A溶液中含有Fe³⁺,选择的药品是(填序号)　　　。 
A.铁粉             B.溴水      C.铁氰化钾溶液        D.硫氰化钾溶液

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空：

Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气，可将装置C与________(填装置编号)连接；装置C中的烧瓶内固体宜选用________。
a．碱石灰   b．氯化钙    c．五氧化二磷   d．生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个E装置内的药品依次是________________。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与氨气可发生反应：3Cl₂＋2NH₃===N₂＋6HCl)的反应。实验时打开弹簧夹1、3，关闭2，先向烧瓶中通入________，然后关闭1、3，打开2，向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子______________________________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E，可设计实验比较Cl^－和Br^－的还原性强弱，能证明结论的实验现象是______________________________________________________。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验，写出反应的化学方程式________________________________________________________________。
(6)将装置B、C分别与F相连后，进行H₂S与SO₂反应的实验。F的烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________；F的烧杯所起的作用是________________________________________________________________。

Ⅰ．实验室可用下图所示装置制取氨，再用氨与氧化铜反应以检验氨的某些性质（最后C装置中氧化铜变成铜， 且导管排出的是氮气和水蒸汽）。

（1）写出A中反应的化学方程式：___________________
（2）写出C中反应的化学方程式：___________________此反应中氨表现出_______性。
（3）B中盛装的固体是______________，其作用是___________________
（4）停止实验时，应先撤______装置中的酒精灯（填“A”或“C”）。
Ⅱ．工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同的地方，又有区别。路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。

（1）完成下列反应的化学方程式：
写出①的化学方程式：__________________；写出Ⅲ的化学方程式：__________________；
（2）下列环境问题与NO₂的排放有关的是_______（填字母序号）
A 赤潮    B 光化学烟雾    C 臭氧空洞    D 温室效应   E 酸雨

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO₂，而稀硝酸不能氧化NO。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、3 mol/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NO反应，能与NO₂反应。
2NO₂+2NaOH====NaNO₃+NaNO₂+H₂O
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③④⑥中盛放的药品依次是：
                、               、             。
（2）装置①中发生反应的化学方程式是                              。
（3）装置②的作用是                   ，发生反应的化学方程式是                     。
（4）若①中消耗铜片12.8g，产生的氮氧化物与O₂完全反应转化为硝酸，试计算消耗标准状况下O₂的体积为          L。
（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是                            。
（6）实验结束后，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。同学们分别设计了以下4个实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．加水稀释该绿色溶液，观察绿色变化

C．向该绿色溶液中通入氮气，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

（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                      。

某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。

（1）A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取：
①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。
若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是_________（填选项编号），在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为_________ （选填下列仪器编号，固定装置省略）。

（2）该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进：
①_______________________________________________________________;
②_______________________________________________________________。
（3）按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题：
①装置B的作用是__________________________________________________；
②写出C中发生反应的化学方程式： ________________________________；
③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有_________________。

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，请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式_____________________________。
（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___________，打开活塞____________，通过分液漏斗加入过量________(填化学式)，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_______________。

NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
Ⅰ．（1）实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为________________________。
（2）NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图所示。

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)。

A．铁

B．铝

C．铂

D．玻璃

②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是________（用化学方程式表示）。
（3）以下收集NO气体的装置，合理的是________(填选项代号)。

（4）假设实验中12.8 g Cu全部溶解，需要通入标况下________L O₂才能使NO全部溶于水。
Ⅱ.用金属铜制取硝酸铜，从节约原料和防止环境污染的角度考虑，下列4种方法中最好的是________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。
甲：铜硝酸铜
乙：铜硝酸铜
丙：铜氯化铜硝酸铜
丁：铜氧化铜硝酸铜。

(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_________________________________________________