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

题型：不详难度：来源：

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　　　　　　。

答案

（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

解析

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

举一反三

(8分)按图中所示装置，用两种不同操作分别进行实验．回答有关问题：

(1)按图示连接好装置，打开止水夹a，在B中可观察到的现象是：________，A中发生反应的化学方程式是；
(2)反应片刻后，夹紧止水夹a，此时可观察到的现象有：________，B中发生反应的离子方程式是：________。

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（18分）科学探究结果的准确性来自于探究活动中研究方法的科学性，研究过程的计划性、研究目的明确性。
（一）学生（甲）应用下图装置（A）所示意的方法研究氯气的性质，其中气体的主要成分是氯气（含有空气和水蒸气）。请回答下列问题：

（1）该项研究(实验)的主要目的是
（2）浓硫酸的作用是                    。与研究目的直接相关的实验现象是         ________________                   _ 。
（3）虚框中的装置应选择          （填“B”或“C”），其盛放的试剂
为         （填试剂名称）；使用该装置的目的是            ；该装置内发生反应的化学方程式为                                     。
（二）学生（乙）设计实验探究金属铝表面氧化膜的性质：将铝片（含氧化膜）投入浓氯化铜溶液中，铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。回答下列问题：
（1）铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是                 。
（2）同学（乙）认为：铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因是“氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能”。并设计如下实验方案进行验证，请你根据其思路完成下列空格：
[实验方案] 在硫酸铜溶液中加入铝片，无明显现象，再加入          （填试剂名称），若反应明显加快了，说明上述推断正确。

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（16分）现有以下实验装置供实验时挑选使用。

（1）利用Cu和浓硝酸反应制备NO₂，用过氧化氢溶液和MnO₂制取O₂，根据反应原理应选用___________装置（填序号，从A、B、C中选取）。
（2）某同学设计下列四种制备NH₃的方法，不合理的是_________（填序号）

（3）欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO₂气体，将你所选的仪器按气体由左向右方向连接，连接顺序为______________→G→___________________。
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是_____________________
____________________________________________________。
（4）某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO，设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置。
①检验这一装置气密性的方法是________________________________________________
__________________________________________________________________________，
②反应开始前通入N₂的目的是______________________________________________，
③反应结束，若H瓶中溶液体积为100mL，从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂，用0.1000mol·L^—1NaOH溶液进行滴定，两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98mL和17.0.2mL，则该瓶中硝酸的物质的量浓度为_________________。
若实验测得NO的体积为95.2mL（已折算成标准状况），请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中是否有NO产生____________________________________________________
___________________________________________________________________________。

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(12分)某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物，设计了甲、乙两套装置(图中的夹持仪器均未画出，“△”表示酒精灯热源)，每套装置又可划分为①、②、③三部分。仪器中盛放的试剂为：a—无水乙醇(沸点：78℃)；b—铜丝；c—无水硫酸铜；d—新制氢氧化铜悬浊液。

(1)简述两套方案各自的优点：
甲：__________________________________________________________________，
乙：___________________________________________________________________。
(2)集中两套方案的优点，组成一套比较合理完善的实验装置，可按气流由左至右的顺序表示为_________________________________________________________(例如甲①，乙②)。
(3)若要保证此实验有较高的效率，还需补充的仪器有________，理由_______________。
(4)实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是________________________________。
(5)装置中，若撤去第①部分，其它操作不变，则无水硫酸铜无明显变化，其余现象与(4)相同，推断燃烧管中主要反应的化学方程式：__________________________________。

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（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．FeCl₃

B．FeCl₂

C．CuCl₂

D．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

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