题目内容

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

请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应方程式是                               。
（2）撤去装置D中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为D中发生的化学反应是一个         （填“放热”或“吸热”）反应。
（3）装置F中盛放的是                  溶液，其作用是                                          。
（4）实验过程中，要使NH4HCO3充分转化为HNO3，还要在装置D中通入过量的氧气。甲同学提议在C处连接一个制取氧气的装置，乙同学认为可直接在A中再加入上述提供药品中的一种物质，这种药品的化学式是                 
（1）NH4HCO3NH3＋H2O＋CO2↑
（2）放热
（3）NaOH   吸收可能未反应的氮氧化物，防止污染空气
（4）NaHCO3
制取硝酸涉及反应为：
4NH3＋5O24NO＋6H2O   2NO＋O2=2NO2    3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
所给装置及药品可看出：NH4HCO3NH3＋H2O＋CO2↑  2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑   2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
（1）NH4HCO3NH3＋H2O＋CO2↑
（2）氨气的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O为放热反应
（3）反应过程中生成可污染空气的NO和NO2，一般采用碱液将其吸收
（4）可以加入NaHCO3，通过其分解生成的H2O及CO2，再与Na2O2反应得到氧气
练习册系列答案
相关题目
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2，他们使用的药品和装置如下图所示：

（1）SO2气体还原Fe3+的产物是        （填离子符号），参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是           。
（2）下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是       （填序号）。
A．Na2SO3溶液与HNO3                B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧               D．硫铁矿在高温下与O2反应
（3）装置C的作用是                                               。
（4）若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有         （填序号）。
A．蒸发皿   B．石棉网   C．漏斗   D．烧杯    E．玻璃棒   F．坩埚
（5）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是      ，原因是                                  。
（6）能表明I－的还原性弱于SO2的现象是                           。
（16分）某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置（图3）。

（1）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：________________________________，D：____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为
B：________________________________，D：____________________________。
（2）另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）______________________________      。
（3）装置E中用MnO2和浓盐酸反应制得Cl2，若反应生成的Cl2体积为2.24L（标准状况），则被氧化的HCl为           mol。
（4）实验结束后，有同学认为装置C中可能含有SO32－、SO42－、Cl－、OH－等阴离子，请填写检验其中SO42－和SO32－的实验报告。
限选试剂：2 mol·L－1 HCl；1 mol·L－1 H2SO4；l mol·L－1 BaCl2；l mol·L－1MgCl2
1 mol·L－1 HNO3；0.1 mol·L－1 AgNO3；新制饱和氯水。
编号
实验操作
预期现象和结论
步骤①
取少量待测液于试管中，滴入
                   至过量
                       ，证明待测液中含SO32－。
步骤②
在步骤①的溶液中滴入少量
                        
 
                                 ，
证明待测液中含SO42－。
（12分）
某学习研究小组根据金属锌、铝、铁分别与稀盐酸反应的相对速率，探究金属锌、铝、铁的金属活动性。
[实验设计]
为了达到实验目的．必须控制实验条件。你认为控制的实验条件是（可填满也可不填满
（1）                          ；（2）                          ；
（3）                          ；（4）                          。
[实验探究]
该学习研究小组在上述实验条件相同的情况下，进行三组实验：各量取50mL稀盐酸于小烧杯中，分别同时加入足量的三种表面无氧化膜的金属片，用pH计测定溶液的pH并将信息传输到电脑，电脑动态地绘制出溶液中c（H+）随时间t的变化曲线（反应过程中溶液的体积没有变化）。下图是反应到t1s时电脑记录的曲线：

[交流与表达]
根据上述c(H+)随时间t的变化曲线回答下列问题：   
（1）表示金属活动性最弱的金属与H+反应的变化曲线是     （填“a”、“b”或“c”编号）。   
（2）在同一时间内，表示不同反应的反应速率可以有：同温同压下放出氢气的体积V（H2）；溶液中H+浓度的减少△c(H+)；固体减少的量△m或△n。在0一t1s之间，设A1和Zn分别与盐酸反应的速率为v（Al）和v（Zn）：
A若以溶液中c（H+）减少来表示不同反应的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值为     ；
B若以固体质量的减轻来表示不同反应的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值为      ；
C若以固体物质的量减少来表示不同反应的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值为     。
（12分）某学生在实验室测定一未知浓度的稀盐酸,已知在25ml氢氧化钠标准溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液的PH变化曲线如图所示：

（1）该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为        mol.L—1
（2）在B点，a     12.5ml(填“>”、“<”或“="”" )。
（3）配制100 mL NaOH标准溶液所需仪器除托盘天平、玻璃棒、胶头滴管外，还需要                 
（4）用          量取20.00 mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用NaOH标准溶液进行滴定。为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取稀盐酸体积均为20.00 mL，三次实验结果记录如下：
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗NaOH溶液体积/mL
19.00
23.00
23.02
该盐酸的浓度约为___________________ (保留两位有效数字)。
滴定达到终点的标志是                                             
（9分）
某中学高一化学兴趣小组的同学，在实验室探究用过量的锌与浓硫酸反应制取SO2。         
(1)这样制取的SO2中可能含有的杂质有      和      。
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证①的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是   →   →   →   →   → (用a、b……填写；每套装置只允许使用一次)。

(3)根据②确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论填入下表：
装置
所盛药品
实验现象
结论
B
 
 
 
C
 CuO固体
 
 
D
无水CuSO4
 
（12分）某研究性学习小组利用手持技术探究强碱和不同的酸中和反应的过程如下：
(1)实验步骤：
①分别配制浓度均为0.1mol·L-1的NaOH、HC1、CH3 C00H、H3PO4溶液备用。配制过程中用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、玻璃棒、细口瓶、____、____。
②在锥形瓶中加入10mL0.1 mol．L-1的HC1，在25.00mL____（填“酸式”、“碱式”）滴定管中加入0.1 mol．L-1的NaOH，连接数据采集器和pH传感器。
③向锥形瓶中滴入NaOH，接近估算的NaOH用量附近时，减慢滴加速度，等读数稳定后，再滴下一滴NaOH。
④存储计算机绘制的pH变化图。用0.1 mol·L-1的CH3 C00H、H3 P04溶液代替HC1重复上述②～④的操作。
(2)结果分析：20℃时NaOH分别滴定HC1、CH3 C00H、H3 P04的pH变化曲线如下。

根据上述曲线回答下列问题：
①20℃时，三种酸从强到弱的顺序是            ；
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是                     ；
③醋酸恰好中和时pH≈8的原因是                ；
④你认为前述的步骤中，NaOH滴定磷酸是否可行？   （填“可行”、“不可行”）。
（5分）某实验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。

（1）按图连接好实验装置，检查装置的气密性的方法是　　　　　　　　　　　　。
（2）反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中，目的是　　　　　　　　　。
（3）制备氮化钙的操作步骤是①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；
③反应结束后，　　　　　　；④拆除装置，取出产物。
（4）数据记录如下：
直玻管质量m0/g
直玻管与钙的质量m1/g
直玻管与产物的质量m2/g
14.80
15.08
15.15
①计算得到实验式CaxN2，其中x＝　　　　　　。
②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（13分）
[探究一]为测定钛铁矿（含FeTiO3，钛酸亚铁）中可提取氧的质量分数，某研究性学习小组设计了以下两套实验装置：（注：可提取氧指的是可被H2、C转化为H2O、CO2的氧原子）

（1）已知FeTiO3被H2还原后，生成Fe、TiO2和水，学生甲设想用图－1装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式：
___________________________________________________________________
（2）已知FeTiO3被C还原后生成Fe、TiO2和CO2，学生乙设想用图－2装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气：
6CO2+6H2O C6H12O6（葡萄糖）+6O2。
实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为             。
（3）经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差。
①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置加热钛铁矿和炭粉，并在U型管B之前增加盛有       __________的燃烧管，在B之后增加                             。
②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N2的目的是                        。
[探究二]纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用。
（4）某科研小组在不同的载体（钛片、铝片、陶瓷）表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20min取一次样，实验结果如图所示，下列说法正确的是          。（双选）

（a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好
（b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好
（c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高
（d）不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同

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