高中化学磷实验题

氨气在工农业生产中有重要的用途。某校甲、乙两个化学小组分别对氨的相关实验进行了研究。

（1）甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，
请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A	氢氧化钙、氯化铵	反应的化学方程式为 ①
乙小组	②	浓氨水、氢氧化钠	用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用： ③

 
（2）甲组通过右图装置（尾气处理装置已略去）验证了氨有还原性，装置中的实验现象是____                                       ，硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为                         。

（3）甲组将足量氨气不断通入滴有酚酞的AgNO₃溶液中，现象为                      ，
反应结束所得溶液中除了H⁺、OH^－、NH₄⁺外还主要含有的离子有                    。
（4）乙组欲制备氮化镁，查阅资料发现氨跟氧化铜反应可以制备氮气（2NH₃+3CuO3Cu+N₂+3H₂O），而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水立即反应生成Mg（OH）₂和NH₃。乙组提出了如下制备氮化镁的实验方案示意框图（实验前系统内空气已排除；图中箭头表示气体的流向）。你认为此方案是否正确，并说明理由                                     。

如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
（1）请简述检验它的气密性的方法                                       。
（2）利用如图1所示装置制取气体时，可适用的反应条件和反应物状态为________________________。
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。

（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g·cm^-3，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、            。
（4）实验开始时，先打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是                。B装置烧杯中液体的作用是_________________________。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
（5）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol·L^-1KSCN溶液、0.2mol·L^-1酸性KMnO₄溶液、0.1mol·L^-1KI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液。
第二步		若溶液紫色褪去，则说明含有Fe^2+； 若无明显变化，则说明不含Fe^2+。

 

图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

(1)在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先________，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________。
(3)点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生________(答现象)；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________________________。
(4)当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后称重固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分是_________
__________(用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：____________________，迅速产生倒吸的原因是____________________________。

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，可选用试剂：KSCN溶液、K₃[Fe(CN)₆]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^＋
取少量除尽Ag^＋后的溶液于试管中，加入________，振荡		存在Fe^2^＋

 
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe^2＋和Fe^3＋。
Ⅱ.AgNO₃的热稳定性
用下图所示的实验装置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：ⅰ.Ag；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________(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________。

某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质。
已知:2NO₂+2NaOHNaNO₃+NaNO₂+H₂O
任务1:利用如图所示装置探究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反应的化学方程式是                                　。
(2)若NO₂能够被NH₃还原,预期观察到C装置中的现象是　                     。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH₃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　                                          。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是                                 。
任务2:探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO₂能被Na₂O₂氧化;
假设3:　　　　　　　　　　　 。
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na₂O₂,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。

①装置的合理连接顺序是　                                    。
②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　　　　　　　　　　。

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。

(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计。
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)₃沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10^－5mol·L^－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，K_sp[Cu(OH)₂]＝10^－22，K_sp[Fe(OH)₃]＝10^－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。

A．CaO

B．NaOH

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3

④方案2反应中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因：___________________________________________。

实验室采用MgCl₂、AlCl₃的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl₂O₄二主要流程如下:

（1）制备MgAl₂O₄过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式             。
（2）如图所示，过滤操作中的一处错误是                。

判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是           。高温焙烧时，用于盛放固  体的仪器名称是           。
（3）在25℃下，向浓度均为0．01 mol・L^-1的MgCl₂和AlCl₃混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_________________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式_____________________（已知25℃时K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp[Al(OH)₃]="3×10" ^-34。）
（4）无水AlCl₃(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是         ；F中试剂的作用是        ；用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为                   。
（5）将Mg、Cu组成的3.92g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体1.792L（标准状况），向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为                       g。

某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有　　　　(写出两种即可)。 
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,实验操作、现象、结论如下:

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 NaHCO3粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有较强的酸性

 
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由　　　　。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl^-和Br^-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)　       。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO₂并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为　                         。 
②欲用D装置验证NO₂与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹　　　　,再打开止水夹　　　　,使烧杯中的水进入试管丁的操作是　                    。 
③试管丁中的NO₂与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O₂,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是　　　　(气体按标准状况计算)。

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。


(1)装置F中发生反应的离子方程式为　                    。 
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用　　　　(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  E.烧碱
(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)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气,装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵:                         。
(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体,如何处理?                                                
                                                     　。

亚硝酸钠（NaNO₂）暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠，在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。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、C、        、        、          。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通人一段时间氮气，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，滴人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E的作用是                 。
（4）如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的化学方程式为           。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是                。
（5）通过上述实骏探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是            。

某课外活动小组拟用下列实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、B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。表中的三个备选装置则是为完成实验必须的设备。各装置之间用橡胶管连接。请回答下列问题：

（1）.若NH₃从左向右流动，Cl₂从右向左流动，则装置的正确连接顺序为：A、_____、_____、_____、_____、B(请将C、D、E、F填在相应的横线上)
（2）正确连接装置后，如何检验A装置的气密性____________________________________。
（3）装置A中的烧瓶内试剂可选用________(选填以下选项的代号)。
A．烧碱     B．浓硫酸     C．生石灰     D．五氧化二磷
（4）装置B中发生反应的离子方程式是______________________________________。
（5）反应开始后，C装置内产生白烟，试写出C内的化学反应方程式___________________。
（6）为使NH₃与Cl₂的混合更充分，Cl₂应从C装置的______口进入(填“a”、“b”、“c”)
（7）该装置是否还存在着缺陷______（填“是”、“否”），如果有，其相应的改进措施是________________________________（如果没有，则不填该空）。

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）实验室中利用下列各组物质，进行喷泉实验，不能成功的是（   ）

A．Cl2与饱和食盐水	B．CO2 与40%的NaOH溶液
C．NH3与饱和食盐水	D．HCl与水

（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具有还原性，写出相应的化学方程式______________________________  .                       
（4）E装置中浓硫酸的作用_______________________
（5）实验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL(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)

I．下面是提纯大理石(主要杂质是氧化铁)的流程图：

按要求回答下列问题：
（1）操作Ⅱ中要随时测定pH，在实验室中用pH试纸测定溶液pH的操作是______________________________。
（2）检验Fe³⁺已完全生成Fe(OH)₃沉淀的方法是________________________________。
（3）由滤液B得到晶体B，其主要成分是__________。
II．某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧，其实验装置图如下：

（1）按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→______→______→______→______→f。装置C的作用________________、装置D的试剂是__________________。
（2）已知二氧化氮和碳在点燃条件下反应生成两种物质的量比为2：1的无毒气体，则该反应的化学方程式为：___________________________。

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）。

a

请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有                 （填2种）。
A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验。
若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 NaHCO3粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有较强的酸性

 
（2）请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由。                 
                                                                        。
（3）请利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl₂和Br₂的氧化性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）                                      
                                                                       。
B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO₂并进行有关实验。
（4）B中发生反应的化学方程式为                                               。
（5）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      ，使烧杯中的水进入试管丁的操作是                                  
                                                               。
（6）试管丁中的NO₂与一定量的O₂混合后倒插水中，试管9/10充满水，则原试管丁中的混合气体的平均分子量可能为                     。（保留二位小数）

硫及其化合物有广泛的应用，对SO₂性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I．对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组，则第2组中物质M的化学式是                                        。

第1组	第2组	第3组
S (单质)	SO2、H2SO3、M、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4

 
Ⅱ．某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO₂气体还原Fe³⁺、Br₂的反应。

（1）下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO₂的是                        。
A．Na₂SO₃溶液与HNO₃                    B．Na₂SO₃固体浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧                    D．铜与热的浓硫酸
（2）装置C的作用是除去多余的SO₂，防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO₂的 过程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，常温下，溶液pH随n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—)变化关系如下表

n(SO3^2—)：n(HSO3^—)	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

 
当吸收液中n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—) =10：1时，溶液中离子浓度关系正确的是                     。
A．c(Na⁺)+ c(H⁺)= 2c(SO₃^2—)+ c(HSO₃^—)+ c(OH^—)
B．c(Na⁺)＞c(HSO₃^—)＞c(SO₃^2—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)
C．c(Na⁺)＞c(SO₃^2—)＞c(HSO₃^—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)
（3）在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应，他们取A中反应后的溶液分成三份，并设计了如下探究实验，请你评价并参与他们的探究过程（限选试剂：KMnO₄溶液、KSCN溶液、BaCl₂溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO₃)₂溶液、新制的氯水）

序号	实验方案	实验现象	结论
方案①	往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液	紫红色褪去	SO2与Fe^3+反应生成了Fe^2^+
方案②	往第二份试液中加入		SO2与Fe^3+反应生成了Fe^2^+
方案③	往第二份试液中加入		SO2与Fe^3+反应生成了SO4^2—

 
上述方案①得出的结论是否合理                    ，原因                                。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论，请你将上面表格补充完整。
（4）装置B中能表明Br^—的还原性弱于SO₂的现象是                           。