高中化学磷实验题

某些资料认为：NO、NO₂不能与Na₂O₂反应。某小组学生提出质疑，他们从理论上分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性，根据化合价升降原则提出假设：

假设Ⅰ．过氧化钠氧化二氧化氮
假设Ⅱ．二氧化氮氧化过氧化钠
（1）小组甲同学设计实验如下：
①试管A中反应的化学方程式是         。
②待试管B中收集满气体，向试管B中加入适量 Na₂O₂粉末，塞紧塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将余烬木条迅速伸进试管内，看见木条复燃。甲同学认为假设Ⅱ正确；乙同学认为该装置不能达到实验目的，为达到实验目的，在A、B之间增加一个装置，该装置的作用是        。
③乙同学用改进后装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；余烬木条未复燃。得出结论：假设Ⅰ正确。NO₂和Na₂O₂反应的方程式是       。
（2）丙同学认为NO易与O₂发生反应，应更易被Na₂O₂氧化。
查阅资料：① 2NO+Na₂O₂＝2NaNO₂
②6NaNO₂+3H₂SO₄＝3Na₂ SO₄+ 2HNO₃+4NO↑+2H₂O；
③酸性条件下，NO或NO₂^–都能与MnO₄^–反应生成NO₃^–和Mn²⁺
丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na₂O₂的反应。

①B中观察到的主要现象是          ，F装置的作用是         。
②在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N₂，目的是        。
③充分反应后，检验D装置中发生反应的实验是        。

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__。

为了探究AgNO₃的热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。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。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。

(1)装置B的作用是       。
(2)经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是                    。
(3)【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     。

某研究性学习小组设计两套实验方案制备氨气并探究其还原性(部分夹持装置已省略)。
甲方案：如图所示。

乙方案：如图所示。

根据方案回答下列问题：
(一)甲方案
(1)B装置盛装碱石灰，A装置中药品可以是       。
a．氯化铵固体和烧碱  b．碳酸氢铵固体
c．氯化铵固体  d．硫酸铵和熟石灰
(2)实验完毕后，设计简单实验检验D试管收集到的物质(简述操作过程、现象和结论)             。
(3)写出C中发生反应的化学方程式                         。
(二)乙方案
(4)A为浓氨水，B为生石灰，简述实验原理：       。E装置里盛装的药品是       。
(5)能证明氨气具有还原性的实验现象       。(任写两条)
(6)铜有＋2价、＋1价、0价，根据氧化还原反应原理，D玻璃管里还原产物除铜外，还可能有       ，假设有铜以外的还原产物生成，写出D中发生反应的化学方程式：                     。

氨水是一种的常用的化学试剂。
(1)以浓氨水和生石灰为原料，用如下装置为发生装置，可制取少 量氨气。已知：NH₃·H₂O+CaO=Ca(OH)₂+NH₃↑。

①生石灰应该装在   (填A或B)。
②试从电离平衡角度分析该实验中氨气逸出的原因：                                            。
③现要用试管和必要实验用品收集一试管氨气，请在C处补充相应收集装置。
(2)化学兴趣小组用氨水与硝酸银溶液配制好银氨溶液后，进行乙醛的银镜反应实验，但部分同学实验时间长，且效果不明显。影响乙醛银镜反应速率的因素有哪些呢？请你完成如下猜想：
①猜想：因素一：银氨溶液的pH大小；
因素二：                    。
②你设计实验验证上述影响因素一，完成下表中内容。
提供试剂：乙醛、2%稀氨水、 0．25mol/L NaOH溶液、盐酸 、 2% AgNO₃溶液
实验用品：烧杯(装有热水)、试管

实验步骤	实验操作	预期现象及结论(步骤1只填现象)
1	在A、B两支洁净的试管中各入1mL 2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%稀氨水，至最初产生的沉淀恰好完全溶解，此时制得pH均约为8的银氨溶液。
2

 
(3)吸取20．00ml 上述氨水于锥形瓶，滴加3滴甲基橙指示剂，用0．0050mol/L标准硫酸滴定，滴定至出现红色为终点，重复3次实验，平均消耗标准硫酸20．04 ml,计算上述氨水的物质的量浓度                  

某化学兴趣小组为验证NO₂的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO₂和NO，并验证其性质：

(1)写出甲中反应的离子方程式：_____________________
乙中的现象是__________________________________________________
可证明NO₂的氧化性；在丙中鼓入空气后的现象是_____________________________________，可证明NO的还原性。
(2)实验前丙中充满水的作用是________________________________________
(用反应的化学方程式和简要文字回答)。
(3)小华对上述实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO₂的氧化性，他的理由是_________________________________________________。
你认为怎样才能准确证明NO₂的氧化性？___________________________
(简要回答出原理和现象即可)。

(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              。

请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发现的有关问题。
Ⅰ.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸,实验结果记录如下表:

	酸	实验结果
a	浓硫酸	加热后发生反应,产生无色刺激性气体
b	稀硫酸	加热也不发生反应
c	浓硝酸	不加热即发生反应,产生红棕色气体
d	稀硝酸	微热发生反应,产生无色气体

 
①由上表中实验结果,四种酸的氧化性由强到弱的顺序是　。 
②由上表可知,铜与稀硫酸在加热条件下不反应,但若同时通入O₂,铜片能逐渐溶解,溶液变为蓝色。写出该反应的化学方程式:                   　。 
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图所示装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸产生的气体Y也持续通入该装置中,则整个过程中可观察到的现象包括　　　(填字母)。 

A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液无明显现象
C.通入Y气体后产生沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是　　　(填字母)。 
A.硝酸的酸性比硫酸强
B.H₂SO₃的酸性比盐酸强
C.HNO₃能氧化H₂SO₃(或SO₂)
D.BaSO₄既不溶于水也不溶于HNO₃溶液
Ⅱ.如图是某同学探究铜与稀硝酸反应的还原产物的实验装置图,请回答下列问题:

(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　。 
(2)已知装置气密性良好,请简述利用该装置证明铜与稀硝酸反应生成的气体产物是NO的操作过程:                                          。

(10分)为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：

请回答下列问题：
(1) 装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为_____________；装置B中碱石灰的作用是_______。
(2) 反应过程中持续通入N₂的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是_____________________。
(3) 装置C的试管中产生的现象是______________，反应的离子方程式为                   

某化学兴趣小组的同学利用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__________（填2种）。
（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。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：

请你评价实验Ⅱ结论是否合理?_____________；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）_____________。
（4）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。
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，其操作步骤为：先关闭止水夹a、b，再打开止水夹c，使烧杯中的水进入试管丁的操作是_______________________。
③试管丁中的NO₂与一定量的O₂混合充满后倒插水中，试管9／10充满水，则原试管丁中的混合气体平均相对分子质量可能为_________。（只填一种即可，保留二位小数）   

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

(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_________________________________________________

硝酸是氧化性酸，其本质是NO₃^－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO₃^－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
（1）实验Ⅰ中，铝片作________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。

查阅资料：活泼金属与1 mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH₄⁺生成，NH₄⁺生成的原理是产生H₂的过程中NO₃^－被还原。
（3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向  右偏转。
① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。
② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。
（4）进一步探究碱性条件下NO₃^－的氧化性，进行实验Ⅳ：

① 观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH₃的离子方程式是________。
（5）将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。

NH₃是重要的化工原料。
（1）用NH₄Cl和Ca(OH)₂制备NH₃，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为       。

（2）某学生用下图装置对NH₃与NaClO的反应进行实验探究：

操作	现象
	液面上方出现白雾

资料：氨和次氯酸钠溶液反应能生成肼。肼常温下是无色液体，沸点：113℃，与水混溶，它的水溶液是一种二元弱碱。
①向水中持续通入NH₃，未观察到白雾。推测现象中的白雾由N₂H₄小液滴形成，进行实验：用湿润的红色石蕊试纸检验白雾，试纸变蓝。该实验不能判断白雾中含有N₂H₄，理由是               。
②进一步实验确认了A中生成了N₂H₄。写出A中反应的化学方程式（N₂不参与反应）      ；此反应中若有5.6L氨气（标准状况下）参加反应，则转移电子的数目为_______。

某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
（1）乙同学认为甲同学的结论是错误的，他的理由是                          (用化学方程式表示)，所以他认为应该检验          (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。

（2）为了减少干扰，对于A装置有下面4种操作方案，其中最合理的是（填写数字序号）       。
①将炭与浓硝酸一同放在装置中加热；②先加热浓硝酸，然后将炭投入其中；
③先加热炭，再加入冷浓硝酸；     ④先加热炭，再将炭投入冷浓硝酸。
（3）请用平衡移动原理解释B装置的作用                                    。
（4）C装置中出现的现象是                                               ，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO₃^－形式存在，写出生成该离子的化学方程式                           。