题目内容

某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸。（图中的夹持和加热仪器均已略去）
实验中可供使用的药品有：Na2CO3、NaHCO3、(NH4)2CO3、NH4HCO3、Na2O2、NaOH溶液、水。

请回答下列问题：
（1）装置C中发生反应的化学方程式是　 　　。装置D中发生反应的化学方程式是　　　　　　　。
（2）撤去装置C中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为：　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）实验过程中，要使NH4HCO3充分转化为HNO3，还要在装置C中通入氧气。利用上述药品制取氧气，可以选用下列装置中的　　　　　　　　　　　　　。（填序号）

　　　　①　　　    　②　　　　　  ③　　　　④　　　　
（4）装置E中盛放的是　　　　　　　　溶液，其作用是　　　　　　　　　　　　　   　　　　。
（5）实验中，为了省略制氧气的装置，可以在A中再加入上述提供药品中的一种物质，它是　　　　　　。
（1）4NH3 ＋5O2  4NO＋6H2O
4NO2＋O2＋4H2O＝4HNO3
（2）氨的催化氧化是放热反应
（3）③
（4）NaOH；吸收可能未反应的氮氧化物，防止污染空气。  
（5）NaHCO3
观察所给装置可看出：
首先NH4HCO3分解：NH4HCO3=NH3↑＋H2O↑＋CO2↑
H2O与CO2可与Na2O2反应生成氧气：
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑     2Na2O2＋2CO2=2NaCO3＋O2↑
而氨气与氧气（可由制氧气装置补充氧气）在铂丝的催化作用下氧化生成NO：4NH3 ＋5O2  4NO＋6H2O，2NO+O2=2NO2，4NO2＋O2＋4H2O＝4HNO3
而氮的氧化物均对大气有污染，最终且碱液来吸收
（2）氨的催化氧化为放热反应，放出的热量足以保持反应的进行及维持铂丝的红热
（3）根据氧气的实验室制取原理及所给原料可知，可用过氧化钠与水反应得到氧气，属于固液不加热的反应类型，可选③装置；用分液漏斗来控制所需要的氨气的量
（4）只能选择NaHCO3，由于它分别可得到H2O与CO2，再与Na2O2反应可得到氧气，满足题意
练习册系列答案
相关题目
（14分）现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物，为了测定样品中碳酸钠的含量，化学兴趣小组同学分两组进行了以下实验。
第一组
实验装置

实验步骤
①连接好装置，检查气密性；
②盛装药品，其中样品a g，称量E的质量，连接好装置；
③关闭止水夹，向B中加入一定量稀硫酸；
④当B中充分反应后，打开止水夹，经过A装置，通入一定量的空气，将B、D中残余的气体全部赶入到E装置中；
⑤称量E，增重了b g 。
回答下列问题：
（1）仪器C的名称           ，D中盛放的试剂是           。
（2）B中发生反应的化学方程式为                                           。
（3）A中反应的离子方程式为                                   。
（4）改变下列一个条件，导致测定样品中的碳酸钠的质量百分含量偏低的是     （选填字母）
A.实验后期不通入空气            B.将仪器C中的硫酸换成盐酸
C.撤走仪器D                    D.撤走仪器F
第二组
实验装置

实验步骤
①检查装置气密性
②装好试剂，其中样品b g,连接好装置，将注射器的活塞推到底，即0mL处
③加入20mL硫酸，
④待反应充分进行后，活塞不在移动，记下活塞前端对应的刻度为V mL
回答下列问题
检查该装置气密性的方法是：                                                。
（2）对于产生气体的体积有两种观点，观点一：产生气体的体积为VmL；观点二：产生气体的体积为(V-20)mL，你认为             （填“观点一”“观点二”）正确。
（3）假如该实验在标准状况下进行，b=0.5g，V=76mL，则样品中碳酸钠的质量百分含量为           。
下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应，下列叙述不正确的是
A．装置①能控制反应的发生和结束
B．若将反应后②的试管取下，在通风橱中加热，会产生刺激性气味的气体，溶液呈红色
C．③中石蕊溶液变红色
D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察溶液颜色
（14分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H2SO4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

已知：298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe2＋
6．34
9．7
Fe3＋
1．48
3．2
Zn2＋
6．2
8．0
请回答下列问题：
（1）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，这是由于相同温度下：Ksp（CuS）        Ksp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“＝”）。
（2）你认为在除铁过程中选用下列物质中的    （填序号）作为试剂甲是比较合适的。
A．KMnO4          B．HNO3          C．H2O2              D．Cl2
（3）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在        范围之间。
（4）请写出加甲物质后，加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe（OH）3反应的离子方程式                                                  。
（5）298K时，残留在乙溶液中的c（Fe3＋）在 __          mol/L以下。
[Fe（OH）3的= 2．70×10-39]
（6）乙的溶液可直接用作氮肥，则乙的化学式是          。
（7）请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式                        。
（16分）Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：
（1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl2反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是       
A．FeCl3B．FeCl2C．CuCl2D．FeS

（2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO3反应，设计了如上图所示的实验装置，请说出装置B的作用：                              。开始加热前        （填“有”或“无”）明显现象。
（3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO3发生反应。他依据的反应现象是                                                        ；该反应的离子方程式为                              。你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由：                                （若无此空不填）
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2＋但不含有Fe3＋。说明具体的操作和实验现象                                                          。
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO2共0.02 mol并测得溶液中Fe2＋和Cu2+浓度均为0.02 mol/L，则NO3-的物质的量浓度为   
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L（标准状况）。
（4）本次探究实验用掉密度为1.5g·cm-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：①                          ②                   
（14分）
室温下，已知HCl溶液与NaOH溶液的酸碱滴定曲线如下图所示：

（1）向一定量的NaOH溶液中滴加HCl溶液的曲线为图中      （填“实线”或“虚线”）。

（2）上图为对10mL一定物质的量浓度的NaHSO4溶液X用一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液Y滴定的图象，依据图象推出X和Y的物质的量浓度分别是                   和                 。
（3）某研究性学习小组的研究课题：食醋中总酸量（g/100mL）的测定。他们进行以下滴定操作：
A．取某品牌白醋25.00mL置于              （填仪器名称）中，用蒸馏水稀释10倍。
B．用                  （填仪器名称）量取稀释后的白醋溶液20.00mL，置于250mL锥形瓶中，滴入            （填指示剂名称）1～2滴。
C．用0.05 mol·L?1NaOH标准溶液滴定，至终点。记下初始与终点读数。
（注意：滴定重复进行3次。）
根据以上操作，请你继续回答下列问题。
①操作（C）中，滴定时，两眼注视                 ；终点现象是                            。
②误差分析：下列操作中能使测定结果偏高的是                        。
a．稀释白醋的蒸馏水预先未经过煮沸处理
b．盛NaOH溶液的碱式滴定管未用标准液润洗
c．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数
d．接近终点时，用少量蒸溜水洗涤锥形瓶
③如果该小组检测结果与该品牌商标上所注不一致，可能的原因之一是                 。
（6分）下图是某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置（图中加热仪器．铁架台．试管夹均未画出）。图中A处为无水乙醇（沸点78℃），B处为绕成螺旋状的细铜丝，C处为无水CuSO4粉末，D处为碱石灰，F处为新制的碱性Cu(OH)2悬浊液。

（1）在上述装置中，实验需要加热的仪器按加热的先后顺序排列为（填序号）       。
（2）为使A中乙醇平稳地汽化成乙醇蒸气，常用的方法是       。
（3）写出B处的现象       。
（12分）为探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，某活动小组设计并完成以下实验：

（1）实验目的：分析铁与浓硫酸在加热条件下的反应。
①洗气瓶中浓硫酸的作用是           。
②写出加热条件下铁与浓硫酸反应生成SO2的化学方程式                    。
活动小组预测随着反应的进行，硫酸的浓度降低，可能还会有氢气产生，为进一步确认气体的成分还需要进行进一步的实验。
（2）实验目的：检验气体的成分。
试剂：氢氧化钠溶液、浓硫酸、氧化铜粉末、无水硫酸铜固体、品红溶液、高锰酸钾酸性溶液、碱石灰。
仪器如下图（可重复使用，可根据需要取用）；

①连接仪器。将装置的字母填入□内，并将试剂名称填写在相应的括号内（可不填满）

②若混合气体中含有氢气，实验过程中能观察到的现象是            。
（3）实验目的：确定产物的含量。
①若混合气体中含有SO2和H2，为测定混合气体中各成分含量，需收集的数据有                  。
②若反应后烧瓶中溶液含有的金属阳离子有Fe2+、Fe3+，其中检验是否含有Fe2+可采用的试剂为      ；如果该过程中共消耗了11.2g铁，反应后的溶液能吸收标准状况下1.12L氯气，则原溶液中含有Fe3+的物质的量为    mol。
（16分）已知氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，某学习小组设计了如下装置来进行实验。请回答相关问题。

（1）为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色，某同学设计了如图所示实验装置，请指出实验装置图设计中的不合理之处。
①                         ；  ②                         ．
（2）按照修改后的装置，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒
精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色。这说明品红褪色的原因不是二氧化硫直接导
致。为此，SO2能使品红的水溶液褪色的可能微粒有      。
（3）甲同学实验如下：取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量
亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，对此，他得出结论：使品
红褪色的微粒是HSO3-和SO32-，不是H2SO3。你认为他的结论是否正确  ，其理由
是                            。
（4）为了进一步探究，乙组同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红水溶液各20ml于两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20ml 0.1mol／L的亚硫酸钠，20ml 0.1mol／L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快。
①微粒浓度与褪色快慢关系，请用“多”或“少”填写“       ”内容。
同浓度溶液
SO32-
HSO3-
H2SO3
褪色速度
Na2SO3溶液
多
少
少
快
NaHSO3溶液
较上面    
较上面    
较上面    
慢
②根据实验和分析，得出的结论是         。

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