高中化学磷实验题

为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。
实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。
实验装置如图，气密性已检查。

已知：FeSO₄+NO＝[Fe(NO)]SO₄，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe(NO)]²⁺时突显明显棕色。
（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是  。
（2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为                               。
（3）本实验A生成的气体中，若有NO₂，B的实验现象为           ；若只有NO生成，B的实验现象是                             。
实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一，测得硝酸的浓度<6 mol•L^-1，只有NO生成。当铜片与5 mol•L^-1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：
探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响，实验所得曲线和现象记录如下图表。

时间/min	现象
0~15	铜表面出现气泡，但速度很慢
25	溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快
30	气泡生成速度较快，均匀冒出
45	洗气瓶中可见少量淡棕色的物质
50	溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色

（4）获得图2数据所需的测量仪器有________________________________。

（5）从上述图表分析可得到的结论是                                   。

序号	温度	铜片/g	硝酸/mL	硝酸铜/g
1	25℃	①	②	③
2	25℃	5	20	0.5
3	25℃	5	20	1.0

探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响
设计了如下实验，利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。
（6）请将上表中将实验1的实验条件填写完整①     ②    ③    
（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是              。

(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

(18分) (1)某实验小组的甲同学用图l所示装置制取少量乙酸乙酯(加热设备及夹持固定装置均略去)。

①试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序及操作是        。
②试管a中加入碎瓷片的作用是             ，如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是          (填序号)。

A．立即补加

B．不需补加

C．冷却后补加

D．重新配料

③实验中加热试管a的目的是：（i）               ；(ii)                    。
④试管b中盛有饱和Na₂CO₃溶液，其作用是                    。
⑤反应结束后，振荡试管b，静置。观察到的现象是               。
(2)该小组的乙同学利用图2所示装置制备并收集干燥的NO₂气体。
①图2中仪器n的名称是       。
②请在方框内画出用集气瓶收集NO₂的装置图。
③写出仪器n中发生反应的离子方程式：                     。
(3)该小组的丙同学利用图2所示装置制取NH₃和O₂的混合气体，并且利用图3所示装置验证NH₃的某些性质。m中加入浓氨水，q中加入碱石灰，e内放置催化剂(铂石棉)，按气流方向连接各仪器x→y→z→h。
①图2仪器n内需加入固体试剂的名称为       。
②实验中观察到e内有红棕色气体出现，证明氨气具有 性，e中发生反应的化学方程式为         。

（2014届北京市西城区高三4月一模考试理综化学试卷）
某小组对Cu与浓HNO₃的反应进行研究。记录如下：

I．Cu与浓HN03反应的化学方程式是                                      。
II．探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
（1）甲认为溶液呈绿色是由Cu²⁺离子浓度较大引起的。乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是                                          。
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO₂引起的。进行实验2：先将NO₂通入B中，再鼓入N₂。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是                、                 。
（3）为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：
i．溶有NO₂的、浓HNO₃呈黄色；水或稀HNO₃中通少量NO₂溶液呈无色。
ii．NO₂溶于水，会发生反应2NO₂+H₂O =HNO₃+HNO₂HNO₂是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易分解。
iii．NO^—₂能与Cu²⁺反应：Cu²⁺（蓝色）+4 NO₂^-Cu（NO₂）₄^2-（绿色）
据此，丙进一步假设：
①可能是A中剩余的浓HNO₃溶解了NO₂得到的黄色溶液与Cu（NO₃）₂的蓝色溶液混合而形成的绿色；
②可能是A中生成了Cu（NO₂）^2—₄使溶液呈绿色。
丙进行如下实验：

①亚硝酸分解的化学方程式是                                           。
②请用平衡原理解释加入稀H₂SO₄后绿色溶液变蓝的原因：                            。
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是                 ，请依据实验现象阐述理由：                                            。

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                   

（1）某兴趣小组在实验室探究工业合成硝酸的化学原理。
①氨的催化氧化：图a是探究氨的催化氧化的简易装置，实验中观察到锥形瓶中铂丝保持红热，有红棕色气体生成或白烟产生。白烟的成分是          （填化学式）。
  
图a                                       图b
②NO₂的吸收：如图b所示，将一瓶NO₂倒置于水槽中，在水下移开玻璃片，可观察到的现象是                  。
（2）三价铁盐溶液因Fe³⁺水解而显棕黄色，请以Fe(NO₃)₃溶液为例，设计实验探究影响盐类水解程度的因素。
①写出Fe(NO₃)₃水解的离子方程式                                      。
②参照示例完成下表实验方案的设计。
限选材料：0.05mol•L^-1Fe(NO₃)₃、0.5mol•L^-1Fe(NO₃)₃、1.0mol•L^-1HNO₃、1.0mol•L^-1NaOH、NaHCO₃固体、蒸馏水、冰水混合物；pH计及其他常见仪器。

可能影响因素	实验操作	预期现象和结论
溶液的酸碱性	取少量0.5mol•L^-1Fe(NO3)3于试管中，加入几滴1mol•L^-1HNO3。	棕黄色溶液颜色变浅，说明溶液酸性增强能抑制Fe(NO3)3的水解。
盐的浓度

 

Ⅰ．某实验小组把CO₂通入饱和Na₂CO₃溶液制取NaHCO₃，装置如图所示（气密性已检验，部分夹持装置略）：

（1）请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用                              。
（2）当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤，取一定量配成样液，并加入BaCl₂溶液，出现白色沉淀并有气体产生，其离子方程式是                                     。
Ⅱ．某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应，研究氨气的性质并测其组成，设计了如下实验（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题：

（1）仪器b中可选择的试剂为（任意填一种）            。
（2）实验中，装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体（已知Cu₂O也为红色固体），量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g，实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为              。
（3）F中读取气体体积前，应向上或向下移动右管，使得左右两边液面相平，若无此操作，而F中左边液面低于右边液面，会导致读取的气体体积        （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。
（4）要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比，实验中应至少测量或读取哪些数据       （填序号）。
a．B装置实验前后质量差mg；     b．F装置实验前后液面差VL
c．D装置实验前后质量差mg；     d．E装置实验前后质量差mg；
（5）E装置中浓硫酸的作用是                                                 。

某小组对Cu与浓HNO₃的反应进行研究。记录如下：

I．Cu与浓HN03反应的化学方程式是                                     。
II．探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
（1）甲认为溶液呈绿色是由Cu²⁺离子浓度较大引起的。乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是                                         。
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO₂引起的。进行实验2：先将NO₂通入B中，再鼓入N₂。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是               、                。
（3）为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：
i．溶有NO₂的、浓HNO₃呈黄色；水或稀HNO₃中通少量NO₂溶液呈无色。
ii．NO₂溶于水，会发生反应2NO₂+H₂O =HNO₃+HNO₂HNO₂是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易分解。
iii．NO^—₂能与Cu²⁺反应：Cu²⁺（蓝色）+4 NO₂^-Cu（NO₂）₄^2-（绿色）
据此，丙进一步假设：
①可能是A中剩余的浓HNO₃溶解了NO₂得到的黄色溶液与Cu（NO₃）₂的蓝色溶液混合而形成的绿色；
②可能是A中生成了Cu（NO₂）^2—₄使溶液呈绿色。
丙进行如下实验：

①亚硝酸分解的化学方程式是                                          。
②请用平衡原理解释加入稀H₂SO₄后绿色溶液变蓝的原因：                           。
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是                ，请依据实验现象阐述理由：                                           。

下图为某套实验装置示意图，其中加热装置和部分药品等均已经省略（装置①和装置②为气体发生装置）。

（1）甲同学用此装置（在A、B间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶）制备NO₂并验证其性质。装置①用于实验室制备NH₃，用装置②制备过量O₂。装置①中发生反应的化学方程式是                。B处冰水冷却的U型管中有红棕色气体生成且越接近U型管底部颜色越浅，请解释原因                       。
（2）乙同学用此套装置合成SO₃，B处冰水冷却的U型管中有固体出现。C中若盛放酸性K₂Cr₂O₇溶液，则在C中发生的氧化还原反应的离子方程式是             （生成物中Cr以Cr³⁺形式存在）；现欲制得纯净干燥的SO₃，若C中盛放NaOH溶液，则此装置中存在明显不足，应如何改进                   （从下面给出的实验装置中选择字母标号补充或替换，并用简要文字说明补充和替换的位置）。

（3）丙同学拟验证NO能被氨气还原并测算其转化率（装置①、装置②分别制NO和NH₃），将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦。

请回答：装置⑦的作用可能是           ；若进入装置⑤的NO共22．4L（已折算为标准状况，下同），氨气过量，最后收集到标准状况下11．2LN₂，则NO的转化率是            。

某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证：铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。（假设气体体积均为标准状况，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中溶液的体积变化）试回答下列问题：

(1)在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球，经A、B、C三个装置后，进入装置D中的气体是       （填化学式），通入该气体的目的是               ；进行此步操作时应关闭   （填“K₁”“K₂”或“K₃”，下同），打开                   。
(2)若装置C的硬质玻璃管中出现堵塞，则装置B中可能出现的现象是               。
(3)关闭K₁、K₂，打开K₃，由分液漏斗向装置D的试管中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向装置D的试管中加入CCl₄至满。则装置D的试管中一定发生的离子反应方程式为                       。
(4)从装置E所得溶液中取出25．00 mL，用0．1000 mol/L的NaOH溶液进行中和，当恰好呈中性时消耗NaOH溶液18．00mL ，则装置E中所得硝酸的物质的量浓度为         。
(5)实验前量气管的液面读数为368．50 mL，实验后量气管的液面读数为224．00 mL。则上述铜和一定量的浓硝酸反应中       （填“有”或“无”）NO生成，写出推导过程              。

某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质，设计了下图所示实验，A处是气体发生装置，A中所用的实验药品从下列物质中选取．
①碳酸钠  ②碳酸氢钠  ③碳酸氢铵  ④氯化铵  ⑤熟石灰  ⑥氢氧化钠

按上图连接好各仪器，现将C处的铂丝网加热至红热，再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯，部分实验的现象如下：铂丝继续保持红热状态，D中的铜片慢慢溶解，回答下列问题：
（1）若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品是   （填物质序号）
（2）B装置的作用为              
（3）D中铜片发生反应的离子方程式为           ，为了使Cu片溶解的速率加快，可向D处的溶液中加入下列少量物质中的      （填下列各项序号）

A．Na2CO3

B．AgNO3

C．H2SO4

D．FeSO4

（4）图E中持续通人氧气的作用为           。
（5）有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足，对其不足之处以及应如何改进，谈谈你的意见：         。

某化学课外活动小组通过实验探究NO₂的性质。已知：2NO₂＋2NaOH=NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O。
任务1：利用如图所示装置探究NO₂能否被NH₃还原(K₁、K₂均为止水夹，夹持装置已略去)。

(1)E装置中制取NO₂的化学反应方程式是____________________________
____________________________________________。
(2)若NO₂能够被NH₃还原，预期在C装置中观察到的现象是________________________________________________________________。
(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，认为有以下三种可能：
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)此实验装置中一个明显的缺陷是__________________________________。
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中的药品更换成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(某些装置可以重复使用)________。
②实验过程中，B装置中的粉末由淡黄色逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为__________________________________

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO₃)₂为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：
甲：Mg(NO₂)₂、NO₂、O₂
乙：MgO、NO₂、O₂
丙：Mg₃N₂、O₂
丁：MgO、NO₂、N₂
(1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是
_______________________________________________________________。
查阅资料得知：2NO₂＋2NaOH=NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O
针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)：

(2)实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管(A)，观察到E中有气泡连续放出，表明__________。
②称取Mg(NO₃)₂固体3.7 g置于A中，加热前通入N₂以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先________，然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。
②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O₂，因为若有O₂，D中将发生氧化还原反应：______________(填写化学方程式)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O₂存在，未检测到的原因是___________________________________________
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步探究。

某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
（1）用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液，各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应，实验记录如下：

序号	浓硝酸与水的体积比	实验现象
Ⅰ	1:1	反应速率快，溶液很快变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体呈红棕色
Ⅱ	1:3	反应速率较快，溶液变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体无色
Ⅲ	1:5	反应速率慢，微热后速率加快，溶液变成蓝色，铜丝表面有气泡冒出，气体无色

 
铜与稀硝酸反应的离子方程式为         ；若生成标准状况下0．56 L NO气体，反应中被还原的HNO₃的质量为         g（小数点后保留两位有效数字）。
依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是         。
（2）为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如右图所示（夹持仪器略去）。

用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：
Ⅰ．安装好装置后，检查装置气密性。
Ⅱ．打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿（不接触铜丝）。
Ⅲ．向上移动B管，使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。
Ⅳ．当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。
Ⅴ．打开旋塞C，向下移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到         ，说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是         。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是         ，能确定NO完全被溶液吸收的现象是         。

某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验（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（任意填一种）_____________。
（2）实验中，装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体（已知Cu₂O也为红色固体），量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g，实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为_______________。
（3）E装置中浓硫酸的作用是____________________________________。
（4）F中读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：___________________，若无此操作，而F中左边液面低于右边液面，会导致读取的气体体积________ （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）；图中量气管可由________ （请选择字母填空：A．酸式滴定管，B．碱式滴定管）改装而成。
（5）要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比，实验中应至少测量或读取哪些数据________。
A．B装置实验前后质量差mg；     B．F装置实验前后液面差VL
C．D装置实验前后质量差mg；     D．E装置实验前后质量差mg；