题目内容

某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。

（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是__________。
（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是______________________。
再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是_____________。
（3）下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_____，理由是_______。

方案
 		反应物
 
甲
 		Cu、浓硝酸
 
乙
 		Cu、稀硝酸
 
丙
 		Cu、O2、稀硝酸
 
（4）该小组同学向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是_________；该小组同学实验目的是_________，但此实验的不足之处是_____________________。

（1）检查装置气密性
（2）Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；反应变缓，气体颜色变淡
（3）丙；耗酸量最少，无污染
（4）c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色；证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2；没有处理尾气

解析

练习册系列答案
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(20分)某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：

（1）下列方法中，可制得的正确组合是__________。
①MnO2和浓盐酸混合共热；   ②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热：
③NaClO和浓盐酸混合；      ④K2Cr2O7和浓盐酸混合：
⑤KClO3和浓盐酸混合共热；   ⑥KMnO4和浓盐酸混合。
A．①②⑥B．②④⑥C．①④⑥  D．全部可以
（2）写出实验室制取Cl2的离子方程式____________。
（3）若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是_________________________________________。
（4）①装置B的作用是__________________________________。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是________________________。
③装置E的作用是_____________________。
（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确像最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置__________与________之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为____________。
A．湿润的淀粉KI试纸B．氢氧化钠溶液
C．湿润的红色布条    D．饱和的食盐水

为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ：反应产物的定性探究。
实验装置如图所示：（固定装置已略去）

（1）A中反应的化学方程式为                                            。
（2）F烧杯中的溶液通常是               。
（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是            
                                                                   。
（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是                                                                                                                       。
（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为                                                                                                                                。
实验Ⅱ：反应产物的定量探究
（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。
资料1：

硫酸/mol·L－1
黑色物质出现的温度/℃
黑色物质消失的温度/℃
15
约150
约236
16
约140
约250
18
约120
不消失
资料2：X-射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是       __。
a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质
c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol/L
d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失
（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g，则硫酸铜的产率为                      _。（已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI＋I2，2S2O＋I2===S4O ＋2I－）

如图所示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。

（l）写出装置A中所发生的化学反应                                   
（2）装置B中盛放试剂是                          
（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，稍后片刻，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              （填写反应现象）；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）已知Cu2O是一种红色固体物质, 在高温条件下可由CuO分解得到：4CuO＝2Cu2O+O2↑，生成的Cu2O 也能被NH3还原。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16g，反应后称重固体质量减少2．4g。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                 

（16分）某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作
现象
a．用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸，加热。
 
b．把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有     性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，写出反应的化学方程式             。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2，设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出这两种盐的化学式          。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式     。
②试分析：是否需要增加带火焰的木炭与纯净O2反应的实验      。
③通过实验探究，你认为助燃气体是什么，简述理由     。

（11分）氯气和氨气在常温下混合即可发生反应。某兴趣小组同学为探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应，设计了如下装置：

请回答：
（1）A装置中的试剂是                    ，B装置的仪器名称是               。
（2）写出装置F中发生反应的离子方程式是                                    ；若反应中能产生560mL纯净气体（标准状况下），则至少需要12mol/L的浓盐酸      mL。 
（3）装置E中盛放的试剂是                 ，其作用是                    。
（4）装置C中有白烟产生，试写出反应的化学方程式                           。
（5）若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2，为防止其污染环境，可将尾气通过盛有          的洗气瓶。

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              。

某化学兴趣小组以木炭和浓硝酸为起始原料，探究一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。设计装置如下(忽略装置中空气的影响)，请回答下列问题：

（1）组装好仪器后，必须进行的一项操作是_________________。
（2）装置A的试管中发生反应的化学方程式是_______________。
（3）推测B中可以观察到的主要现象是________；C装置的作用是________。
（4）装置D中除生成NaNO2外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是________；可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：______________________。
（5）已知：亚硝酸是弱酸，不稳定，室温下存在反应3HNO2=HNO3＋2NO↑＋H2O；在酸性溶液中，NO2-可将MnO4-还原为Mn2＋且无气体生成。
①写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：_________________；
②E装置中试剂X可以是________。

A．稀硫酸 B．酸性高锰酸钾溶液
C．稀硝酸 D．水

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