题目内容
（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 | | |
| | | |
（1）（共4分）① NH4NO3 （2分）
② 集气瓶中红棕色逐渐消失，集气瓶中的液面逐渐上升 （2分）
（2）（共12分）
① Fe3+ + 3H2O 
Fe(OH)3 + 3H+ （2分）
②（注：合理的表达或方案也给分，每空2分，共10分）影响条件 实验操作 预期现象和结论 ②盐的浓度 用量筒取10mL Fe(NO3)3于烧杯中，用pH计测出pH值．另取90mL蒸馏水加入烧杯，充分搅拌，再用pH计测出pH值。 前后测得pH值之差小于1。说明加水稀释后平衡右移，生成更多的H+，故增大Fe(NO3)3浓度，抑制Fe(NO3)3水解。 或②盐的浓度 用pH计分别测定0.05mol?L-1Fe(NO3)3和0.5mol?L-1Fe(NO3)3的pH，并比较大小。 二种溶液的pH值之差小于1。说明增大c(Fe(NO3)3)，抑制Fe(NO3)3水解。 或②盐的浓度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中加入少量NaHCO3固体。 溶液颜色变深。说明加入少量NaHCO3固体可减少c(H+)促进Fe(NO3)3水解。 或②盐的浓度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中加入几滴1.0mol?L-1NaOH 产生红棕色沉淀，棕黄色溶液变成无色，说明加入NaOH可减少c(H+)能促进Fe(NO3)3水解。 ③升高温度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中，再用酒精灯加热一段时间，观察溶液颜色 加热后溶液颜色变深。说明升高温度促进Fe(NO3)3水解。 或③降低温度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中，再将试管置于放有冰水混合物的烧杯中一段时间，观察溶液颜色 棕黄色溶液颜色变浅。说明降低温度能抑制Fe(NO3)3水解。
解析试题分析：（1）①氨与氧气发生催化氧化，生成NO和水，NO与空气中的氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，二氧化氮与水反应又有硝酸生成，硝酸与氨气反应生成白色固体硝酸铵，则白烟的成分是NH4NO3；
②二氧化氮溶于水，生成硝酸和无色气体NO，同时瓶内压强减小，所以看到集气瓶内红棕色气体消失，集气瓶中的液面逐渐上升；
（2）①Fe(NO3)3水解生成氢氧化铁和硝酸，离子方程式为Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
②影响盐水解程度的因素有浓度、温度。根据铁离子水解的离子方程式判断增大铁离子浓度平衡正向移动，可采用不同浓度的Fe(NO3)3溶液，进行实验，测定溶液的pH，判断水解程度的大小；增大H+ 浓度平衡逆向移动，溶液棕黄色变浅；水解反应可看成是中和反应的逆反应，所以是吸热反应，升高温度平衡，正向移动，溶液棕黄色加深。具体实验如下表：影响条件 实验操作 预期现象和结论 ②盐的浓度 用量筒取10mL Fe(NO3)3于烧杯中，用pH计测出pH值．另取90mL蒸馏水加入烧杯，充分搅拌，再用pH计测出pH值。 前后测得pH值之差小于1。说明加水稀释后平衡右移，生成更多的H+，故增大Fe(NO3)3浓度，抑制Fe(NO3)3水解。 或②盐的浓度 用pH计分别测定0.05mol?L-1Fe(NO3)3和0.5mol?L-1Fe(NO3)3的pH，并比较大小。 二种溶液的pH值之差小于1。说明增大c(Fe(NO3)3)，抑制Fe(NO3)3水解。 或②盐的浓度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中加入少量NaHCO3固体。 溶液颜色变深。说明加入少量NaHCO3固体可减少c(H+)促进Fe(NO3)3水解。 或②盐的浓度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中加入几滴1.0mol?L-1NaOH 产生红棕色沉淀，棕黄色溶液变成无色，说明加入NaOH可减少c(H+)能促进Fe(NO3)3水解。 ③升高温度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中，再用酒精灯加热一段时间，观察溶液颜色 加热后溶液颜色变深。说明升高温度促进Fe(NO3)3水解。 或③降低温度 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中，再将试管置于放有冰水混合物的烧杯中一段时间，观察溶液颜色 棕黄色溶液颜色变浅。说明降低温度能抑制Fe(NO3)3水解。
考点：考查氨气的催化氧化、二氧化氮的吸收，铁离子的水解及影响水解程度的条件的实验设计
导学教程高中新课标系列答案
小学课时特训系列答案碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一种值得期待的新的生活方式，请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：
____C+____K2Cr2O7 + =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2（SO4）3+ ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________，氧化产物是_________________
（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+ 2H2（g）
CH3OH（g）△H1=－116 kJ·mol－1
①已知：
△H2=－283 kJ·mol－1
△H3=－242 kJ·mol－1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 ；
②在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃
270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。
请回答:
ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是 。
ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K= 。
③在某温度下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，5min时达到平衡，各物质的物质的浓度(mol?L－1)变化如下表所示：
| | 0min | 5min | 10min |
| CO | 0.1 | | 0.05 |
| H2 | 0.2 | | 0.2 |
| CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
若5min～10min只改变了某一条件，所改变的条件是 ； 且该条件所改变的量是 。
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下实验，实验装置如图所示。
实验步骤：
①先连接如图所示的装置，检查好气密性，再加入试剂；
②加热A试管，待B试管中品红溶液退色后，熄灭酒精灯；
③将Cu丝向上抽动离开液面。
请回答下列问题：
(1)A试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)能够证明铜与浓硫酸反应生成气体的实验现象是 。
(3)在盛有BaCl2溶液的C试管中，除了导管口有气泡外，无其他明显现象，若将其中的溶液分成两份，分别滴加下列溶液，将产生沉淀的化学式填入表中对应的位置。
| 滴加的溶液 | 氯水 | 氨水 |
| 沉淀的化学式 | | |
写出其中SO2表现还原性的离子反应方程式： 。
(4)实验完毕后，先熄灭酒精灯，由于导管E的存在，试管B中的液体不会倒吸入试管A中，其原因是 。
(5)实验完毕后，装置中残留的气体有毒，不能打开导管上的胶塞。为了防止该气体排入空气中污染环境，拆除装置前，应当采取的操作是 。
(6)将SO2气体通入含有n mol Na2S的溶液中，充分反应后，溶液中出现黄色浑浊，试分析该溶液最多能吸收SO2气体 mol(不考虑溶解的SO2)。
Na2S2O3·5H2O（俗称海波或大苏打）是照相业常用的一种定影剂。
（一)常用下列途径制备海波：
已知反应：4FeS+7O2 
2Fe2O3+4SO2、Na2SO3+SNa2S2O3
（1）计算原料FeS在反应(a)和(b)中的理论分配比：_________。
（2）现有88gFeS，设NaOH溶液吸收SO2的吸收率为96%，问最多制备海波质量为____克（精确到0．1克）
（二）工业上制得的海波晶体中可能含有少量的亚硫酸钠和硫酸钠杂质。为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶液30mL，充分反应后过滤出硫，微热滤液使生成的SO2全部逸出（Na2S2O3+ H2SO4® Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O）。测得有关实验数据如下（标准状况）：
| | 第一份 | 第二份 | 第三份 |
| 样品的质量/g | 7．54 | 15．08 | 35．00 |
| 二氧化硫的体积/L | 0．672 | 1．344 | 2．688 |
| 硫的质量/g | 0．80 | 1．60 | 3．20 |
（3）计算所用硫酸溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
（4）分析以上实验数据，可判断该样品__________（填字母）
A．不含Na2SO3和Na2SO4 B．不含Na2SO3 含Na2SO4
C．含Na2SO3不含Na2SO4 D．含Na2SO3和Na2SO4
（5）若将30．16g该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热。试讨论：当加入硫酸的体积______(aL)在不同取值范围时，生成SO2体积___________(bL,标态)的值。（可用含a和b的代数式表示）
