(16分)某研究小組想研究碳與濃硝酸的反應。其實驗過程如下。

操作
現(xiàn)象
a.用干燥潔凈的燒杯取約10 mL濃硝酸,加熱。
 
b.把小塊燒紅的木炭迅速伸入熱的濃硝酸中。
紅熱的木炭與熱的濃硝酸接觸發(fā)生劇烈反應,同時有大量紅棕色氣體產(chǎn)生,液面上木炭迅速燃燒,發(fā)出光亮。
(1)熱的濃硝酸與紅熱的木炭接觸會發(fā)生多個化學反應。
①碳與濃硝酸的反應,說明濃硝酸具有     性。
②反應產(chǎn)生的熱量會使少量濃硝酸受熱分解,寫出反應的化學方程式             。
(2)實驗現(xiàn)象中液面上木炭迅速燃燒,發(fā)出光亮。小組同學為了研究助燃氣體是O2還是NO2,設計了以下實驗。
Ⅰ.制取NO2氣體。
①在虛線框內(nèi)畫出用銅與濃硝酸制取和收集NO2的裝置簡圖(夾持儀器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,反應生成兩種物質(zhì)的量相等的正鹽,寫出這兩種鹽的化學式          。
Ⅱ.探究實驗。
實驗操作:在空氣中引燃木炭,使其燃燒并帶有火焰,將帶火焰的木炭伸入盛有NO2氣體的集氣瓶中。
實驗現(xiàn)象:木炭在NO2氣體中持續(xù)燃燒,火焰迅速變亮,集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,且遇空氣不變色。
①根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出碳與NO2氣體反應的化學方程式     。
②試分析:是否需要增加帶火焰的木炭與純凈O2反應的實驗      
③通過實驗探究,你認為助燃氣體是什么,簡述理由     。

(1)① 強氧化性(1分)
②4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O(3分)
(2)Ⅰ①(3分)(兩處導氣管進出長短對各1分,漏斗對1分)
②NaNO2、NaNO3(2分)
Ⅱ①2NO2+2CN2+2CO2(3分)②當木炭燃燒時,體系中氧氣濃度低于空氣中氧氣濃度,所以不用補充木炭在純氧中燃燒的實驗。(2分)③助燃氣體既有NO2又有O2,因為兩種氣體均存在且均能助燃。(2分)

解析試題分析:(1)①碳與濃硝酸的反應,說明濃硝酸具有強氧化性。②反應產(chǎn)生的熱量會使少量濃硝酸受熱分解,反應的化學方程式4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O。
(2)I.①銅與濃硝酸制取和收集NO2,可以在圓底燒瓶中進行,用分液漏斗滴加濃硝酸,同時用向上排氣法收集NO2。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,根據(jù)氧化還原反應的特征,生成正鹽中N的化合價一種應該小于+4,一種大于+4,又N最高價位+5價,故應有NaNO3,因為,反應生成兩種物質(zhì)的量相等的正鹽,所以另一種應為NaNO2。
II.①木炭在NO2氣體中持續(xù)燃燒,火焰迅速變亮,集氣瓶中氣體顏色變淺直至無色,產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,且遇空氣不變色,說明生成了CO2,那么另一種應該為氮氣,反應方程式為:2NO2+2CN2+2CO2。
②當木炭燃燒時,體系中氧氣濃度低于空氣中氧氣濃度,所以不用補充木炭在純氧中燃燒的實驗。
③通過實驗探究可以知道:助燃氣體既有NO2又有O2,因為兩種氣體均存在且均能助燃。
考點:考查氮及其化合物的性質(zhì)。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

濃硫酸在實驗室可用來干燥Cl2、HCl等氣體,這是利用了濃硫酸的__________性。 蔗糖遇濃硫酸變黑,是由于濃硫酸具有__________性。若將盛有濃硫酸的容器敞口放在空氣中一段時間后, 其質(zhì)量會__________(填“增加”、“減少”或“沒有變化”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(14分)某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。
實驗Ⅰ:制取NaClO2晶體
已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出的晶體是NaClO2?3H2O,高于38℃時析出晶體的是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO)2可溶于水。
利用下圖所示裝置進行實驗。

(1)裝置①的作用是                     裝置③的作用是                     。
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學方程式為                        
(3)從裝置④反應后的溶液獲得晶體NaClO2的操作步驟為:
①減壓,55℃蒸發(fā)結晶;②趁熱過濾;③           ;④低于60℃干燥,得到成品。
(4)設計實驗檢驗所得NaClO2晶體是否含有雜質(zhì)Na2SO4,操作與現(xiàn)象是:取少量晶體溶于蒸餾水,                                                     。
實驗Ⅱ:測定某亞氯酸鈉樣品的純度。
設計如下實驗方案,并進行實驗:
①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(已知:ClO2+ 4I+4H+ =2H2O+2I2+Cl)。將所得混合液配成100mL待測溶液。
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,用c mol?L-1 Na2S2O3標準液滴定,至滴定終點。重復2次,測得消耗標準溶液的體積的平均值為V mL(已知:I2 +2S2O32=2I+S4O62)。
(5)滴定中使用的指示劑是      ,達到滴定終點時的現(xiàn)象為                。
(6) 樣品中NaClO2的質(zhì)量分數(shù)為     (用含m、c、V的代數(shù)式表示,式量:NaClO2  90.5)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(12分)某研究小組欲探究SO2的化學性質(zhì),設計了如下實驗方案。

(1)在B中檢驗SO2的氧化性,則B中所盛試劑可為________。
(2)在C中裝FeCl3溶液,檢驗SO2的還原性,則C中反應的離子方程式為__________________________。
(3)在D中裝新制漂白粉濃溶液。通入SO2一段時間后,D中出現(xiàn)了大量白色沉淀。同學們對白色沉淀成分進行了探究。請回答下列問題:
限選的儀器和試劑:過濾裝置、試管、滴管、帶導管的單孔塞、蒸餾水、0.5 mol·L-1鹽酸、0.5 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1BaCl2溶液、品紅溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假設一:該白色沉淀為CaSO3;
假設二:該白色沉淀為________;
假設三:該白色沉淀為上述兩種物質(zhì)的混合物。
(ⅱ)基于假設一,填寫下表:

實驗操作
預期現(xiàn)象和結論
將D中沉淀過濾,洗滌干凈備用
 
用另一干凈試管取少量沉淀樣品,加入
______                             
__________                       
(ⅲ)若假設二成立,試寫出生成該白色沉淀的化學方程式:
__________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(18分)I.實驗室制備、收集干燥的SO2,所需儀器如下。

(1)裝置A產(chǎn)生SO2,按氣流方向連接各儀器接口,順序為a→ ____→ ____ →____→____f。
(2)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________。
(3)驗證產(chǎn)生的氣體是SO2的方法是________________________________________。
II.SO2氣體為無色氣體,有強烈刺激性氣味,大氣主要污染物之一,具有一定的還原性,探究SO2氣體還原Fe3、I2可以使用的藥品和裝置如圖所示:

(1)裝置A中的現(xiàn)象是__________。在SO2還原Fe3的反應中SO2和Fe3的物質(zhì)的量之比是_______。
(2)裝置C的作用是____________________________________。
(3)若要從A中的FeCl3溶液中提取晶體,必須進行的實驗操作步驟:加熱濃縮、冷卻結晶、過濾,在這一系列操作中沒有用到的玻璃儀器有(  )

A.燒瓶 B.酒精燈 C.漏斗 D.燒杯 E.玻璃棒
(4)在上述裝置中通入過量的SO2,為了驗證A中SO2與Fe3發(fā)生了氧化還原反應,取A中的溶液,分成兩份,并設計了如下實驗:
方案①:往第一份試液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去。
方案②:往第二份試液中加入KSCN溶液,不變紅,再加入新制的氯水,溶液變紅。
上述方案不合理的是______,原因是___________________________________。
(5)能表明的還原性性弱于SO2的現(xiàn)象是________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某興趣小組設計出下圖所示裝置來改進教材中“銅與硝酸反應”實驗,以探究化學實驗的綠色化。

(1)實驗前,關閉活塞b,試管d中加水至浸沒長導管口,塞緊試管c和d的膠塞,加熱c,其目的是__________。
(2)在d中加適量NaOH溶液,c中放一小塊銅片,由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸,c中反應的化學方程式是______________________。
再由a向c中加2mL蒸餾水,c中的實驗現(xiàn)象是_____________。
(3)下表是制取硝酸銅的三種方案,能體現(xiàn)綠色化學理念的最佳方案是_____,理由是_______。

方案
 
反應物
 

 
Cu、濃硝酸
 

 
Cu、稀硝酸
 

 
Cu、O2、稀硝酸
 
(4)該小組同學向d中加入KBr溶液,c中加入固體KMnO4,由a向c中加入濃鹽酸。觀察到的實驗現(xiàn)象是_________;該小組同學實驗目的是_________,但此實驗的不足之處是_____________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(15分)實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O),過程如下:

(1)將過程②中的產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是         ;
A.品紅溶液    B.紫色石蕊溶液    C.酸性KMnO4溶液   D.溴水
(2)過程①中,F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的離子方程式為:                           ;
(3)過程③中,需加入的物質(zhì)是                  ;
(4)過程④中,蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角,還需要的儀器有                     
(5)過程⑤調(diào)節(jié)pH可選用下列試劑中的        (填選項序號);
A.稀硫酸    B.CaCO3    C.NaOH溶液
(6)過程⑥中,將溶液Z加熱到70一80℃,目的是                           ;
(7)實驗室為測量所得到的聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),進行下列實驗。①用分析天平稱取2.700g樣品;②將樣品溶于足量的鹽酸后,加入過量的氯化鋇溶液;③過濾、洗滌、干燥,稱量,得固體質(zhì)量為3.495g。若該聚鐵主要成分為[(Fe(OH)(SO4)]n,則該聚鐵樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為          。(假設雜質(zhì)中不含鐵元素和硫元素)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某化學興趣小組為驗證NO2的氧化性和NO的還原性,設計了如下裝置制取NO2和NO,并驗證其性質(zhì):

(1)寫出甲中反應的離子方程式:_____________________
乙中的現(xiàn)象是__________________________________________________
可證明NO2的氧化性;在丙中鼓入空氣后的現(xiàn)象是_____________________________________,可證明NO的還原性。
(2)實驗前丙中充滿水的作用是________________________________________
(用反應的化學方程式和簡要文字回答)。
(3)小華對上述實驗設計提出了質(zhì)疑,他認為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性,他的理由是_________________________________________________。
你認為怎樣才能準確證明NO2的氧化性?___________________________
(簡要回答出原理和現(xiàn)象即可)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

晶體硅是一種重要的非金屬材料,制備純硅的主要步驟如下:
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅
②粗硅與干燥HCl氣體反應制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2
③SiHCl3與過量H2在1 000~1 100 ℃反應制得純硅。
已知SiHCl3能與H2O強烈反應,在空氣中易自燃。
請回答下列問題:
(1)第①步制備粗硅的化學反應方程式為_______________________________。
(2)粗硅與HCl反應完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點-33 ℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6 ℃)和HCl(沸點-84.7 ℃),提純SiHCl3采用的方法為________。
(3)用SiHCl3與過量H2反應制備純硅的裝置如下圖(熱源及夾持裝置略去)

①裝置B中的試劑是________。裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是
________________________________________________________________。
②反應一段時間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是________,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________。
裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________。
③為保證制備純硅實驗的成功,操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及__________________________________________________
④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì),將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需再加入的試劑是(填寫字母代號)________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液
e.Na2SO3溶液

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同步練習冊答案