高中化学磷实验题

(12分)化学是一门以实验为基础的学科，试回答以下问题。

（1）选用装置甲、戊制取并收集少量氨气，氨气应从收集装置的      （填“长”或“短”）导管进气，写出利用该装置制备氨气的化学方程式                         。
（2）选用装置乙、丙制备少量一氧化氮气体，乙中塑料板上若放置大理石，则装置乙的作用是              ，丙中产生NO的离子方程式为                   。
（3）二氧化氯(ClO₂)为A1级消毒剂，某研究小组利用丁装置制备ClO₂。
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和一种酸式盐，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引起爆炸。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，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，该沉淀的化学式为              。

下图为实验室制取氨的实验装置。

（1）写出A中所发生反应的化学方程式______________________________________________。
（2）该装置还可以制备哪种气体________。
（3）在收集氨时试管口棉花团的作用是                            。
（4）收集氨气应使用__________法，要得到干燥的氨气可选用__________作干燥剂．

(10分)现有四瓶丢失标签的NaOH、Na₂CO₃、AlCl₃、NH₄HSO₄溶液，为鉴别四瓶溶液，将四瓶溶液编号为A溶液、B溶液、C溶液、D溶液进行实验。实验过程和记录如图所示(无关物质已经略去)：

请回答：
(1)Y、Z的化学式分别为：Y________；Z__________。
X与B反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)D溶液pH________7(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是(用离子方程式表示)____________。
(3)等物质的量浓度的A、B、C、D溶液pH由大到小的顺序是__________________。(用化学式表示)
(4)请写出C与过量B反应(加热)的离子方程式______________________。
(5)若B、C的稀溶液混合后(不加热)溶液呈中性，则该溶液中离子浓度从大到小的顺序是___________。

氨气的制取及性质探究（图中夹持装置均已略去）。

（1）氮元素在周期表中的位置是               ；
（2）写出实验室制取氨气的化学方程式：                       __                   。
（3）如何检验烧瓶中的氨气是否已经集满？（操作、现象、结论）         。
（4）用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是                 ；该实验的原理是_____        ______________             。
（5）假设该喷泉实验在标准状况下进行，且喷泉结束后溶液充满了整个烧瓶（溶质没有扩散到烧瓶以外），则烧瓶中所得溶液的物质的量浓度是         mol·L^-1。

【改编】(15分)氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH₃(g) + CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)  ΔH＜0

（1）如用图1装置制取氨气，你所选择的试剂是                     。制备氨基甲酸铵的装置如图3所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。
注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
（2）发生器用冰水冷却的原因是                                       。
（3）液体石蜡鼓泡瓶的作用是                                                   。
（4）从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是          (填写操作名称)；为了得到干燥产品，应采取的方法是         (填写选项序号)。
a．常压加热烘干       
b．高压加热烘干      
c．真空40℃以下烘干
（5）尾气处理装置如图2所示。双通玻璃管的作用               ；浓硫酸的作用               。
（6）称取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为          。(精确到2位小数)

某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究（图中a、b、c表示止水夹），请对其方案进行完善或评价。

（1）实验室将B、C、E相连后，以浓盐酸和        为原料可制取Cl₂。
（2）利用实验室常用方法制取氯气，将A、C、E相连，在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作如下，将现象①填入下表：

实验序号	实验操作	现象
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	①
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生

②请你评价:
实验Ⅱ推出相应的结论是氯气与水反应的产物具有酸性，是否合理？____________若不合理，请说明理由（若合理，无需填写）：______________________________。
（3）A、C、E相连，可设计一个简单的实验，以验证Cl^－和Br^－的还原性强弱，C中应放入的试剂是           。
（4）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片，可制得NO₂，欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹_______，再打开止水夹c，双手紧握（或微热）试管丁，使试管中气体逸出，NO₂与水接触后观察到的现象是                  。

亚硝酸钠在漂白、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图所示（部分夹持装置略）。

已知：
①3NaNO₂＋3HCl3NaCl＋HNO₃＋2NO↑＋H₂O
②酸性条件下，NO或都能与反应生成和Mn^2＋；
完成下列填空：
（1）写出a仪器的名称________________。
（2）为避免B中逸出的气体中混有的杂质气体与Na₂O₂反应，应在B、C装置间增加一个装置，则该装置中盛放的药品名称为_________________。
（3）写出NO与Na₂O₂在常温下生成NaNO₂的化学反应方程式______________；当该反应中转移0．1mol e^－时，理论上吸收标准状况下NO的体积为___________L。
（4）D装置中发生反应的离子方程式为_____________________。
（5）将11．7g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠，理论上至少需要木炭_____________g。

实验室中利用下图所示装置制备纳米碳酸钙（1纳米=1×10^－9m）（部分夹持装置已略去），向饱和CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂可制得纳米碳酸钙

供选择的药品：①石灰石   ②氯化铵  ③氢氧化钙  ④饱和氯化钙溶液  ⑤浓硫酸
⑥6 mol·L^-1盐酸  ⑦饱和食盐水  ⑧饱和NaHCO₃溶液
（1）装置A中，仪器a的名称是    ，仪器b中应盛放的固体为   。（填药品序号）。装置B 中盛放的溶液是    （填药品序号）。装置D的试管中发生反应的化学方程式为               。
（2）如何判断所得碳酸钙颗粒是否为纳米级。                 。
（3）通入适量气体后，C装置中物质恰好完全反应，过滤，所得滤液显    （填“酸”、“碱”、“中”之一）性。
（4）装置C中, 右边的导管并未插入液面，原因是                 
（5）上述装置存在一处缺陷，该缺陷为                   。

(13分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。

(1)A中装有Ca(OH)₂和NH₄Cl混合粉末，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)B中加入的是碱石灰，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)D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是_______________________。

硝酸是一种重要的工业原料，工业制硝酸的关键是氨的催化氧化，与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置

（1）氮气和氢气通过图10装置，该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和  。
（2）用图11装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，铂丝保持红热的原因是      ，写出该装置中氨氧化的化学方程式  。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H^＋、OH^－、   离子、   离子。

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中发生反应的离子方程式：______________________________________。
（2）装置A中的烧瓶内固体可选用_________（选填以下选项的代号）。
A．碱石灰       B．生石灰        C．二氧化硅       D．五氧化二磷
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B    ，D_____________，E    。（均填编号）
（4）催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出该反应的化学方程式：                            ；该反应中每生成0.5molN₂转移     mol电子。

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________________。

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）

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                                           。