高中化学磷实验题

某浅绿色晶体X[x(NH₄)₂SO₄·yFeSO₄·zH₂O]在分析化学上常用作还原剂。为确定其组成，某小组同学进行如下实验。
I．NH₄^＋的测定
采用蒸馏法，蒸馏装置如图所示，实验步骤如下：

①准确称取19.60 g晶体X，加水溶解，注入圆底烧瓶中；
②准确量取50.00 mL l.0100 molH₂SO₄溶液于锥形瓶中；
③向圆底烧瓶中加入足量NaOH溶液，加热蒸馏；
④用0.0400 mol NaOH标准溶液滴定锥形瓶中过剩的酸，到终点时消耗NaOH标准溶液25.00 mL。
（1）步骤②中，准确量取H₂SO₄溶液所用的玻璃仪器为________.
（2）步骤③中，加热蒸馏时间需长达30分钟，其目的为________.
（3）步骤④中，若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则所测n(NH₄^＋)的值将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
Ⅱ．SO₄^2－的测定
采用重量分析法，实验步骤如下：
①另准确称取19.60 g晶体X于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl₂溶液；
②用无灰滤纸（灰分质量很小，可忽略）过滤，洗涤沉淀3～4次；
③用滤纸包裹好沉淀取出，灼烧滤纸包至滤纸完全灰化；
④继续灼烧沉淀至恒重．得沉淀质量23.30 g。
（4）步骤①中，判断 BaCl₂溶液已过量的实验操作和现象是________。
（5）步骤②中，所用洗涤剂最合适的是________（填选项字母）。
A．冷水      B．稀硫酸      C．滤液
（6）步骤③灼烧操作中，除三脚架外，还需要用到下列仪器中的____（填选项字母）。
A．烧杯 
B．坩埚   
C．表面皿 
D．泥三角   
E．蒸发皿 
F．酒精灯
（7）综合实验I、Ⅱ，通过计算得出晶体X的化学式为________。

(12分)亚硝酸钠(NaNO₂)是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组拟制备NaNO₂并测定产品纯度。
I【查阅资料】
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃。
②NO能被酸性高锰酸钾氧化成NO₂。
③酸性条件下MnO₄^-被还原为Mn²⁺。
Ⅱ【制备产品】
用如下装置制NaNO₂(夹持和加热装置已省略)。

（1）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_________________________。
（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中盛放的试剂可能是_________。(填字母编号)
A．浓H₂SO₄         B．碱石灰            C．无水CaCl₂             D．生石灰
Ⅲ【测定纯度】．
设计如下方案测定产品的纯度。
 
（4）溶液A到溶液B发生反应的离子方程式为____________________________。
（5）取样品2.3g经一系列操作后得到溶液A100mL，准确量取10.00mL A与24.00mL 0.05mol／L的酸性KMnO₄溶液在锥形瓶中充分反应。反应后溶液用0.1 mol/L(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至紫色刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH₄)₂ Fe(SO₄)₂溶液10.00ml，则样品中NaNO₂的纯度为__________。
Ⅳ【探究反思】
（6）NaNO₂的纯度偏低，该小组讨论提出的原因中可能正确的是________。(填字母编号)
A．滴定至溶液紫色刚好褪去就立刻停止滴加
B．加入A与KMnO₄溶液前锥形瓶未经干燥
C．实验中使用的(NH₄)₂ Fe(SO₄)₂溶液暴露在空气中时间过长

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中发生反应的化学方程式为_________________________；
（2）B装置的名称是_____________________；
（3）E装置的作用_______________________；
（4）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：___________________________；
（5）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？（用离子方程式表示）______________________________.
（6）实验室通常利用质量分数36.5%盐酸（密度为1.14g/mL)与二氧化锰通过反应制取Cl₂。通过计算回答下列问题：（要求有计算过程）
①质量分数36.5%（密度为1.14g/mL)盐酸的物质的量浓度为多少？
②若要制取Cl₂  2.24L（标准状况），理论上需要消耗MnO₂多少克？

某化学兴趣小组用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。

查阅资料得知：
I．在浓硝酸和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．常温时，NO₂与N₂O₄同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N₂O₄的晶体存在。
请回答下列问题：
（1）装置中各仪器装入试剂后，接下来由先至后的操作顺序为          。

A．通入N2

B．滴入浓HNO3

C．打开活塞K1

D．关闭活塞K1

（2）装置A中，滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是                  。
（3）反应结束后，打开装置D中的活塞K₂，并通入氧气，铁完全溶解于浓硝酸后生成的NO₂气体中含有NO的现象为                                        。
装置D中发生的反应的化学方程式为                                  。
（4）C装置的作用是                                             。
（5）反应停止后，装置A中无固体剩余。证明装置A的溶液中是否含有Fe²⁺，选择的药品是      （填序号）。
a．铁粉     b．氯水     c．KMnO₄溶液     d．硫氰化钾溶液
（6）检验是否生成﹣3价氮的化合物，应进行的实验操作、现象及结论是                 。

(16分)甲、乙、丙三位同学在实验室用不同方法制取氮气。
（1）甲同学让空气通过右图所示装置，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.

某化学学习小组发现在碱性溶液中，NO₂会发生如下反应：
2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂
于是提出猜想，NO₂和碱性的NaHCO₃溶液也能发生类似反应。该小组利用如图所示装置，使NO₂和NaHCO₃溶液充分反应后，获得溶液X。

（1）Cu与浓硝酸反应的现象是_______________________。
（2）该小组同学为了对猜想进行探究，进行如下讨论和实验。
①甲同学认为，可通过检验X中是否存在NO₃^—的方法验证猜想。但经讨论后认为不可行，你认为其原因是                             。
②乙同学在X中加入少量K₂Cr₂O₇溶液，结果溶液褪色，则证明X中含有NaNO₂。根据以上信息，写出NO₂与NaHCO₃溶液反应的离子方程式_________________         。
（3）已知在酸性条件下NO₂^— 能将I^— 氧化为I₂。你认为能否用KI淀粉溶液检验X中存在NaNO₂：    ___________（填“能”或“不能”），原因是____________________________。
（4）已知5NO₂^— + 2MnO₄^—+6H⁺= 5NO₃^—+ 2Mn²⁺ +3H₂O。称取a g KMnO₄固体，加蒸馏水和少量稀硫酸溶解，配成250 mL溶液。移取20.00mL X于锥形瓶，用所配的酸性KMnO₄溶液进行滴定，消耗b mL KMnO₄溶液。滴点终点的现象是                ，则X中NaNO₂的浓度是______________（用含a、b的式子表示）。

某化学学习小组发现在碱性溶液中，NO₂会发生如下反应：
2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂
于是提出猜想，NO₂和碱性的NaHCO₃溶液也能发生类似反应。该小组利用如图所示装置，使NO₂和NaHCO₃溶液充分反应并获得反应液X。

（1）①NaHCO₃溶液呈碱性的原因是    。
②Cu与浓硝酸反应的现象是    。
③欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，操作步骤是：蒸发浓缩、    、过滤。
（2）该小组同学为了对猜想进行探究，进行如下讨论和实验。
④甲同学认为，可通过检验X中是否存在NO₃^－的方法验证猜想。但经讨论后认为不可行，你认为其原因是    。
⑤乙同学在X中加入少量K₂Cr₂O₇溶液，结果溶液褪色，则产物中含有NaNO₂。根据以上信息，写出NO₂与NaHCO₃溶液反应的离子方程式    。
⑥已知在酸性条件下NO₂^－能将I^－氧化为I₂。你认为能否用KI淀粉溶液检验X中是否存在NaNO₂：_______（填“能”或“不能”），原因是    。
⑦已知5NO₂^－+ 2MnO₄^－+6H⁺= 5NO₃^－+ 2Mn²⁺ +3H₂O。称取a gKMnO₄固体，加蒸馏水和少量稀硫酸溶解，配成250mL溶液。移取20．00mL X于锥形瓶，用所配的酸性KMnO₄溶液进行滴定，消耗b mL KMnO₄溶液。滴点终点的现象是    ，则X中NaNO₂的浓度是    （用含a、b的式子表示）。

化学是一门以实验为基础的学科，试回答以下问题。

（1）实验室中制取并收集少量氨气，可选用上述_____(填装置序号)装置，氨气应从收集装置的_____(填字母序号)导管进气。
（2）选用装置乙、丙、戊制备、收集一氧化氮气体，乙中塑料板上若放置石灰石，戊中盛满稀NaOH溶液，正确的连接顺序为___________________(用接口字母表示)，装置乙的作用是____________，丙中产生NO的离子方程式为______________________。
（3）二氧化氯(C1O₂)是一种常用高效消毒剂，某研究小组利用丁装置制备C1O₂。
①在烧瓶中放入KClO₃和草酸(H₂C₂O₄)，然后加入足量的稀硫酸，水浴加热。反应生成ClO₂、CO₂和K₂SO₄，则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为_________。
②温度过高时，二氧化氯的水溶液有可能发生爆炸。在反应开始前将烧杯中的水加热到80％，然后停止加热，并使其保持在60℃～80℃之间，丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是____________。
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，然后加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式________________。

亚硝酸钠（NaNO₂）外观酷似食盐且有咸味，是一种常用的发色剂和防腐剂，但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验：
【实验一】制取NaNO₂
该小组先查阅资料知：①2NO+Na₂O₂ →2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂ →2NaNO₃；②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO₃^－，然后设计制取装置如下图（夹持装置略去）：

36．装置D的作用是           ；如果没有B装置，C中发生的副反应有           。
37．就算在装置气密性良好的情况下进行实验，该小组发现制得的NaNO₂的纯度也不高，可能的原因是        ；设计一种提高NaNO₂纯度的改进措施                  。
【实验二】测定NaNO₂样品（含NaNO₃杂质）的纯度
先查阅资料知：①5NO₂^－+ 2MnO₄^－+ 6H⁺ → 5NO₃^－+ 3Mn²⁺ + 3H₂O；
②MnO₄^－＋5Fe^2＋＋8H^＋→Mn²⁺＋5Fe^3＋＋4H₂O
然后，设计如下方案测定样品的纯度。

38．取样品2.3g经溶解后得到溶液A 100 mL，准确量取10.00 mL A与24.00 mL 0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应。反应后的溶液用0.1000mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至紫色刚好褪去；重复上述实验3次，平均消耗(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液10.00 mL，则样品中NaNO₂的纯度为_________。
39．通过上述实验测得样品中NaNO₂的纯度偏高，该小组讨论的原因错误的是     （填字母编号）。
a．滴定至溶液紫色刚好褪去，立即停止滴定
b．加入A与KMnO₄溶液前的锥形瓶未经干燥
c．实验中使用的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液暴露在空气中的时间过长

铵明矾【NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O】是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备。用芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1：


完成下列填空：
31．铵明矾溶液呈     性，它可用于净水，原因是             ；向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，可观察到的现象是             。
32．写出过程Ⅰ的化学反应方程式             。
33．若省略过程Ⅱ，直接将硫酸铝溶液加入滤液A中，铵明矾的产率会明显降低，原因是      。
34．已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大。加入硫酸铝后，经过程III的系列实验得到铵明矾，该系列的操作是加热浓缩、     、过滤洗涤、干燥。
35．某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份。
（1）夹住止水夹K₁，打开止水夹K₂，用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中，装置A和导管中未见红棕色气体；试管C中的品红溶液褪色；在支口处可检验到NH₃，方法是                 ；在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体，该白色固体可能是      （任填一种物质的化学式）；另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物，写出它溶于NaOH溶液的离子方程式                                     。
（2）该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH₃、N₂、SO₃、SO₂和H₂O，且相同条件下测得生成N₂和SO₂的体积比是定值，V（N₂）：V（SO₂）=         。

是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料]在260和400时分解产物不同。
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置，检查气密性，按图示加入试剂（装置盛0.5000盐酸70.00）。通入排尽空气后，于260加热装置一段时间，停止加热，冷却，停止通入。品红溶液不褪色，取下装置，加入指示剂，用0.2000溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗溶液25.00 。经检验滴定后的溶液中无。
（1）仪器的名称是。
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是(填字母编号)。
a．盛装0.2000溶液               
b．用0.2000溶液润洗
c．读数、记录       
d．查漏、清洗         
e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置内溶液吸收气体的物质的量是实验2：连接装置，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入排尽空气后，于400加热装置至完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入。观察到装置、之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置内溶液中有，无。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
（4）检验装置内溶液中有，无的实验操作和现象是.
（5）装置内溶液吸收的气体是.
（6）在400分解的化学方程式是.

某化学课外活动小组设计实验探究氨气的化学性质，装置如下图所示（A装置未画出），其中A为气体发生装置。A中所用试剂，从下列固体物质中选取：

a. NH₄HCO₃   b. NH₄Cl   c. Ca(OH)₂   d. NaOH
检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后，撤去C处酒精灯。部分实验现象如下：铂丝继续保持红热，F处铜片逐渐溶解。
（1）实验室制取A中气体时若只用一种试剂，该试剂是_______（填代表备选试剂的字母）；此时A中反应的化学方程式_______ ,A中主要的玻璃仪器有_______（填名称）。
（2）C中发生反应的化学方程式为_______，该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)。
（3）浓硫酸的作用____________________;铜片溶解的化学方程式_________________.
（4）待实验结束后，将B中固体混合物溶于500 mL 1 mol·L^－1的盐酸中，产生无色混合气体甲，溶液呈中性，则实验前B中原有Na₂O₂的物质的量是_______ mol。

肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼（N₂H₄·H₂O）。
CO(NH₂)+2NaOH+NaClO═Na₂CO₃+N₂H₄•H₂O+NaCl
NaClO过量时，易发生N₂H₄•H₂O+2NaClO═N₂↑+2NaCl+3H₂O
实验一：制备NaClO溶液．（实验装置如图1所示）

（1）配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外，还有______________（填标号）；
A．容量瓶      B．烧杯      C．烧瓶      D．玻璃棒
（2）锥形瓶中发生反应的化学方程式是______________；
实验二：制取水合肼．（实验装置如图2所示）
控制反应温度，将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，充分反应．加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液，收集108～114℃馏分。
（已知：N₂H₄•H₂O+2NaClO═N₂↑+3H₂O+2NaCl）
（3）分液漏斗中的溶液是_______（填标号）；
A．CO(NH₂)₂溶液
B．NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是______________；
实验三：测定馏分中肼含量
称取馏分5.000g，加入适量NaHCO₃固体，加水配成250mL溶液，移出25.00mL，用0.1000mol•L^-1的I₂溶液滴定．滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。（已知：N₂H₄•H₂O+2I₂═N₂↑+4HI+H₂O）
（4）滴定过程中，NaHCO₃能控制溶液的pH在6.5左右，用离子方程式解释其原因______________；
（5）实验测得消耗I₂溶液的平均值为18.00mL，馏分中水合肼（N₂H₄•H₂O）的质量分数为___________；

某课外活动小组设计了以下实验验证Ag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，从如图装置B中所得100 mL溶液中取出25．00 mL溶液，用0．1 mol·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上图所示。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从如图所示的装置中，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选用如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___________（填“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112．0 mL（已折算到标准状况），则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_____________。

某研究小组将纯净的气体通入0.1的溶液中，得到了沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的，该小组突出了如下假设:
假设一：溶液中的

假设二：溶液中溶解的

（1）验证假设一
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象

实验步骤	实验现象	结论
实验1：在盛有不含的250.1溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的气体		假设一成立
实验2：在盛有不含的250.1溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的气体

（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的随通入积的变化曲线入下图

实验1中溶液变小的原因是;时，实验2中溶液小于实验1的原因是（用离子方程式表示）。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。

实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）

（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的和，氧化相同的溶液（溶液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的前者(填大于或小于)后者，理由是