某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然
氨气具有还原性，氨气能否象H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究：
（一）制取氨气
（1）实验室用装置A可快速制取氨气，写出反应的化学方程式 。
（二）实验探究
该小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物，实验装置（夹持及尾气处理装置未画出）图如下：
（2）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是 。
（3）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式 。
（三）问题讨论
（4）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知Cu2O是红色粉末，在酸性溶液中，Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O： 。
（5）在解决了问题（1）后，又有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98 g Cu（OH)2固体，加热到80℃~100℃时，得到黑色固体粉未，继续加热到1000℃以上，黑色粉未全部变成红色粉未A。冷却后称量，A的质量为72 g。
据此可推得A为 ，请写出上述过程中发生反应的两个化学方程式 ，由此得到的结论是 。
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？
某同学分析Zn与稀H2SO4的反应。
（1）该反应的离子方程式是 。
（2）制H2时，用稀硫酸而不用浓硫酸，原因是_________。
（3）已知：Zn（s）+1/2O2（g）=ZnO（s） △H=-332kJ/mol
ZnO（s） + H2SO4（aq） = ZnSO4（aq） + H2O（l） △H=-112kJ/mol
H2（g） +1/2 O2（g） = H2O（l） △H=-286kJ/mol
则Zn与稀H2SO4反应生成1mol H2时的反应热△H= kJ/mol。
（4）该同学用如下装置进行实验，分析影响反应速率的因素。
实验时，从断开K开始，每间隔1分钟，交替断开或闭合K，并连续计数每1 分钟内从a管流出的水滴数，得到的水滴数如下表所示：
| 1分钟水滴数（断开K） |
34 |
59 |
86 |
117 |
… |
102 |
| 1分钟水滴数（闭合K） |
58 |
81 |
112 |
139 |
… |
78 |
分析反应过程中的水滴数，请回答：
①由水滴数58>34、81>59，说明在反应初期，闭合K时比断开K时的反应速率______（填“快”或“慢”），主要原因是_________。
②由水滴数102>78，说明在反应后期，断开K时的反应速率快于闭合K时的反应速率，主要原因是_______。
③从能量转换形式不同的角度，分析水滴数86>81、117>112的主要原因是_______。
某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设①该反应的气体产物是CO2；②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
（2）设计方案，如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式： 。
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为 。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式： 。
（6）实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是 。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善： 。
亚硝酸钠是一种工业盐，用途广泛，外观与食盐非常相似，但毒性较强，食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究：
(一)鉴别NaCl和NaNO2
（1）测算溶液pH
常温下，用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH，测得NaNO2溶液呈碱性。
NaNO2溶液呈碱性的原因是________________(用离子方程式解释)。
NaNO2溶液中HNO2的准确浓度为________mol·L-1(测得NaNO2溶液pH=b，用含b的代数式表示)。
（2）沉淀法
取2 mL 0.1mol·L-1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴稀硝酸银溶液，两只试管均产生白色沉淀，分别滴加几滴稀硝酸并振荡，盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。
该温度下Ksp(AgNO2)=1.8×10-8(mol2/L2)；Ksp(AgCl)=1.8×10-10(mol·L-1)2
则反应AgNO2(s)+Cl-(aq)
AgCl(s)+NO2-(aq)的化学平衡常数K=________。
（3）氧化法
取2 mL 0.1mol·L-1两种盐溶液于试管中，分别滴加几滴酸性KMnO4溶液，使酸性KMnO4溶液褪色的是NaNO2溶液。该反应的离子方程式为______________________________。
(二)NaNO2性质探究
该兴趣小组同学用下图装置探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知：气体的液化温度：NO221℃、NO–152℃
（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序为(从左向右连接)：A→_______→_________→_________→_________；组装好仪器后，接下来须进行的操作是_________________。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气。
（3）关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入70％硫酸溶液后，A中产生红棕色气体。
①如何验证A中产生的气体中含有NO_________。(写出实验操作、现象和结论)
②装置E的作用是_____________________________。
③A装置中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(14分)某校化学实验兴趣小组在“探究卤索单质的氧化性”的系列实验中发现：在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，振荡后溶液呈黄色。
提出问题 Fe3＋、Br2谁的氧化性更强?
（1）猜 想：①甲同学认为氧化性：Fe3+>Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 (填化学式，下同)所致。
②乙同学认为氧化性：Br2>Fe3＋，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 所致。
（2）设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂：a．酚酞试液；b．CCl4；c．无水酒精；d．KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
| |
选用试剂 |
实验现象 |
| 方案1 |
|
|
| 方案2 |
|
|
（3）结论：氧化性：Br2>Fe3＋。故在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入l～2滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为 。
（4）实验后的思考
①根据上述实验推测，若在溴化亚铁溶液中通入氯气，首先被氧化的离子是： (填离子的化学式)。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况)，溶液中有1/2的Br－被氧气成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下：
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为：
【提出假设】假设1： 该反应为放热反应
假设2：反应生成的Mn2＋对该反应有催化作用
假设3：K＋对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是 。
【设计、完成实验】（1）称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)，配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
| A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘 |
| B．定容时俯视刻度线 |
| C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水 |
| D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容 |
（2）完成探究，记录数据
| 实验 编号 |
烧杯中所加试剂及用量(mL) |
控制条件 |
溶液褪色时间(s) |
|||
| 0.10 mol/L H2C2O4溶液 |
等浓度 KMnO4溶液 |
H2O |
0.50 mol/L 稀硫酸 |
|
|
|
| 1 |
30 |
20 |
30 |
20 |
|
18 |
| 2 |
30 |
20 |
30 |
20 |
水浴控制温度65 ℃ |
15 |
| 3 |
30 |
20 |
30 |
20 |
加入少量MnSO4固体 |
3.6 |
| 4 |
30 |
20 |
x |
20 |
加入5 mL 0.10 mol/LK2SO4溶液 |
18 |
则x = ，假设2成立
（3）由于KMnO4能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO4溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO4溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为： 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。
（共14分）某研究性学习小组设计了一组实验，验证元素周期律。
（1）甲同学在a、b、c、d四只烧杯里分别加入50 mL冷水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的钠（Na）、镁（Mg）、铝(Al）、钾（K）金属块，观察现象。
①甲同学设计实验的目的是验证：同一主族，从上到下元素的元素金属性逐渐增强；同一周期，从左到右，元素金属性_____________________；
②反应最剧烈的烧杯里金属是_______（填字母）
A、钠 B、镁 C、铝 D、钾；
③写出a烧杯里发生反应的离子方程式 。
④实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象，要想达到实验的目的，请你帮助选择下列合适的方法 。
A．把镁、铝的金属块换成金属粉末
B．把烧杯中的冷水换成热水
C．把烧杯中的冷水换成盐酸
D．把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液
（2）乙同学设计实验验证：非金属元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了下图装置以验证碳、氮、硅元素的非金属性强弱。乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，其浓溶液在常温下可与铜反应；B是块状固体；烧杯中盛放C的水溶液，打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到白色胶状沉淀生成。
①写出所选用物质的化学式：A、 ； C、 。
②写出烧瓶中发生反应的化学方程式： 。
③碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为 。
甲同学设计并进行了如下实验，以探究乙炔与溴的加成反应：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入足量的溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色的溶液里有少许黄色浑浊，推测在制得乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。请你回答下列问题：
（1）写出甲同学实验中的两个化学方程式： 、 。
（2）乙认为甲设计的实验不能验证此反应为加成反应，其理由是 。
| A．使溴水褪色的物质,就是乙炔 |
| B．使溴水褪色的反应就是加成反应 |
| C．使溴水褪色的物质,未必是乙炔 |
| D．使溴水褪色的反应未必是加成反应 |
（3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是 ,在验证过程中必须全部除去，它与溴水反应的化学方程式是 。
（4）请你选用下列三个装置(见下图)（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。
（5）为验证这一反应是加成而不是取代，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是 。
某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液中，下图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图。
（1）下列关于图像的说法不正确的是 （填序号，下同）；
①a → b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率
②b → c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应
③c以后，产生H2速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全
（2）其他条件不变，现换用500 mL 1 mol·L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500 mL 0.5 mol·L-1硫酸的快，可能的原因是________；
①盐酸中c（H+）的浓度更大
②Cl-有催化作用
③SO42-有催化作用
④SO42-有阻化作用（使反应变慢）
⑤Al3+有催化作用
（3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：①加入某种催化剂；②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18 mol/L；⑤ ；⑥ _。以上方案不合理的有 ；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处。
某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
| 实验编号 |
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL |
溶液褪至无色所需时间/min |
|||
| 0.6mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3mol/L 稀H2SO4溶液 |
0.05mol/L KMnO4溶液 |
||
| 1 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
1.5 |
| 2 |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
2.7 |
| 3 |
1.0 |
4.0 |
2.0 |
3.0 |
3.9 |
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是__________________________________。
（2）利用实验1中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________________。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是____________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白
| 实验编号 |
室温下，试管中所加试剂及其用量 |
再向试管中加入某种固体 |
溶液褪至无色所需时间/min |
|||
| 0.6mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3mol/L 稀H2SO4溶液 |
0.05mol/L KMnO4溶液 |
|||
| 4 |
_________ |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
MnSO4 |
t |
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到________________现象.
下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
I．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2 mL乙醇的试管里，反复操作几次。注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化。
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂及出现的主要现象是 （用所学的知识回答）。
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出三种猜想：
①溴与乙醛发生取代反应；
② ；
③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。
为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；
方案二：测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br— 的物质的量。
（3）方案一是否可行 （填“是”或“否”），理由是 。
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为amol，若测得反应后n(Br— )= mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。
（5）小吴同学设计如下实验方案：
①按物质的量之比为1:5配制KBrO3—KBr溶液，加合适的适量的酸，完全反应并稀至1L，生成0．5molBr2。
②取上述溶液10mL加入足量乙醛溶液，使之褪色，然后将所得溶液稀释为100mL，准确量取其中10mL。
③加入过量的AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥后称量得到淡黄色固体0．188g。
试通过计算判断：溴与乙醛发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ．小刘同学在查阅资料时得知，乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：
| 物质 |
乙醛 |
乙酸 |
甘油 |
乙二醇 |
水 |
| 沸点 |
20．8℃ |
117．9℃ |
290℃ |
197．2℃ |
100℃ |
请回答下列问题：
（1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件） 。
（2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在 ；目的是 ；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在 ，目的是 。
（3）烧杯B内盛装的液体可以是 （写出一种即可，在题给物质中找）。
某校化学课外研究小组为研究浓硫酸与金属M 反应的气体生成物，进行了下列实验活动：
【提出假设】
假设1：气体生成物只有SO2；
假设2：气体生成物只有H2；
假设3： 。
【实验验证】
实验装置及实验中使用的试剂如图：
（1）在装入药品前，甲同学检查装置A 的气密性，方法是 。
（2）乙同学通过所学知识排除了上面提出的一个假设，他排除的是假设 ，理由是 。
（3）如果实验中观察到装置B 中溶液褪色，装置F 和装置G 中无明显变化，则假设 成立，实验测得消耗金属M 和浓硫酸的物质的量之比为1∶2，则在M 的硫酸盐中，M 元素的化合价为 。
（4）如果假设3 正确，填写下表中的实验现象：
（5）装置C 的作用是 ，装置D 的作用是 。
（6）如果装置A 中放入的金属M 的质量为11．2 g，加入适量浓硫酸，反应完成后，装置B中溶液褪色，装置A 中金属无剩余；反应后G 的质量增加了0．9 g；取少量装置A 中溶液稀释，分为两份，一份滴加KSCN 溶液，溶液变红色，另一份滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色。如果装置A 中溶液内的金属离子浓度相等，则装置A 中烧瓶内发生反应的总化学方程式是 。
某化学活动小组设计如下图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
（1）写出装置A中发生反应的化学方程式： 。
（2）写出试剂Y的名称： 。
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO3，现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设1：存在两种成分：NaHCO3和 ；
假设2：存在三种成分：NaHCO3和 、 。
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取C中少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。 |
|
| 步骤2：______________ |
|
| 步骤3：向B试管中滴加过量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液。 |
若溶液变浑浊，结合步骤2中①，则假设1成立，结合步骤2中②，则假设2成立。 |
（4）已知C中有0．1mol Cl2参加反应。若假设l成立，可推知C中反应化学方程式为：
某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如下实验（夹持仪器已略去，装置的气密性已检验）。
实验记录如下：
| |
实验操作 |
实验现象 |
| Ⅰ |
打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a |
A中溶液变为红棕色 |
| Ⅱ |
吹入热空气 |
A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化 |
| Ⅲ |
停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液 |
开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色 |
请回答下列问题：
（1）A中反应的离子方程式是______________________________。
（2）实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是________________________。
（3）装置C的作用是______________，C中盛放的药品是______________________。
（4）实验操作Ⅲ，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式___________________。
（5）由上述实验得出的结论是______________________。
（6）实验反思：
①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气，会干扰（5）中结论的得出，你认为是否干扰，理由是__________________________。
②实验操作Ⅲ，开始时颜色无明显变化的原因是（写出一条即可）：_____________________。
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