（1）某興趣小組在實驗室探究工業(yè)合成硝酸的化學原理。
①氨的催化氧化：圖a是探究氨的催化氧化的簡易裝置，實驗中觀察到錐形瓶中鉑絲保持紅熱，有紅棕色氣體生成或白煙產(chǎn)生。白煙的成分是          （填化學式）。
  
圖a                                       圖b
②NO2的吸收：如圖b所示，將一瓶NO2倒置于水槽中，在水下移開玻璃片，可觀察到的現(xiàn)象是                  。
（2）三價鐵鹽溶液因Fe3+水解而顯棕黃色，請以Fe(NO3)3溶液為例，設(shè)計實驗探究影響鹽類水解程度的因素。
①寫出Fe(NO3)3水解的離子方程式                                      。
②參照示例完成下表實驗方案的設(shè)計。
限選材料：0.05mol?L-1Fe(NO3)3、0.5mol?L-1Fe(NO3)3、1.0mol?L-1HNO3、1.0mol?L-1NaOH、NaHCO3固體、蒸餾水、冰水混合物；pH計及其他常見儀器。

可能影響因素
 		實驗操作
 		預期現(xiàn)象和結(jié)論
 
溶液的酸堿性
 		取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中，加入幾滴1mol?L-1HNO3。
 		棕黃色溶液顏色變淺，說明溶液酸性增強能抑制Fe(NO3)3的水解。
 
鹽的濃度
 		                          
                          
 		                          
                          
 
         
 		                          
                          
 		                          
                          
 
 

（1）（共4分）① NH4NO3    （2分）
② 集氣瓶中紅棕色逐漸消失，集氣瓶中的液面逐漸上升   （2分）
（2）（共12分）
① Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+   （2分）
②（注：合理的表達或方案也給分，每空2分，共10分）

影響條件
實驗操作
預期現(xiàn)象和結(jié)論
②鹽的濃度
用量筒取10mL Fe(NO3)3于燒杯中，用pH計測出pH值．另取90mL蒸餾水加入燒杯，充分攪拌，再用pH計測出pH值。
前后測得pH值之差小于1。說明加水稀釋后平衡右移，生成更多的H+，故增大Fe(NO3)3濃度，抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
用pH計分別測定0.05mol?L-1Fe(NO3)3和0.5mol?L-1Fe(NO3)3的pH，并比較大小。
二種溶液的pH值之差小于1。說明增大c(Fe(NO3)3)，抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入少量NaHCO3固體。
溶液顏色變深。說明加入少量NaHCO3固體可減少c(H+)促進Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入幾滴1.0mol?L-1NaOH
產(chǎn)生紅棕色沉淀，棕黃色溶液變成無色，說明加入NaOH可減少c(H+)能促進Fe(NO3)3水解。
③升高溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中，再用酒精燈加熱一段時間，觀察溶液顏色
加熱后溶液顏色變深。說明升高溫度促進Fe(NO3)3水解。
或③降低溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中，再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時間，觀察溶液顏色
棕黃色溶液顏色變淺。說明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解。
 

解析試題分析：（1）①氨與氧氣發(fā)生催化氧化，生成NO和水，NO與空氣中的氧氣反應生成紅棕色氣體二氧化氮，二氧化氮與水反應又有硝酸生成，硝酸與氨氣反應生成白色固體硝酸銨，則白煙的成分是NH4NO3；
②二氧化氮溶于水，生成硝酸和無色氣體NO，同時瓶內(nèi)壓強減小，所以看到集氣瓶內(nèi)紅棕色氣體消失，集氣瓶中的液面逐漸上升；
（2）①Fe(NO3)3水解生成氫氧化鐵和硝酸，離子方程式為Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+ 
②影響鹽水解程度的因素有濃度、溫度。根據(jù)鐵離子水解的離子方程式判斷增大鐵離子濃度平衡正向移動，可采用不同濃度的Fe(NO3)3溶液，進行實驗，測定溶液的pH，判斷水解程度的大��；增大H+ 濃度平衡逆向移動，溶液棕黃色變淺；水解反應可看成是中和反應的逆反應，所以是吸熱反應，升高溫度平衡，正向移動，溶液棕黃色加深。具體實驗如下表：

影響條件
實驗操作
預期現(xiàn)象和結(jié)論
②鹽的濃度
用量筒取10mL Fe(NO3)3于燒杯中，用pH計測出pH值．另取90mL蒸餾水加入燒杯，充分攪拌，再用pH計測出pH值。
前后測得pH值之差小于1。說明加水稀釋后平衡右移，生成更多的H+，故增大Fe(NO3)3濃度，抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
用pH計分別測定0.05mol?L-1Fe(NO3)3和0.5mol?L-1Fe(NO3)3的pH，并比較大小。
二種溶液的pH值之差小于1。說明增大c(Fe(NO3)3)，抑制Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入少量NaHCO3固體。
溶液顏色變深。說明加入少量NaHCO3固體可減少c(H+)促進Fe(NO3)3水解。
或②鹽的濃度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中加入幾滴1.0mol?L-1NaOH
產(chǎn)生紅棕色沉淀，棕黃色溶液變成無色，說明加入NaOH可減少c(H+)能促進Fe(NO3)3水解。
③升高溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中，再用酒精燈加熱一段時間，觀察溶液顏色
加熱后溶液顏色變深。說明升高溫度促進Fe(NO3)3水解。
或③降低溫度
取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中，再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時間，觀察溶液顏色
棕黃色溶液顏色變淺。說明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解。
 
考點：考查氨氣的催化氧化、二氧化氮的吸收，鐵離子的水解及影響水解程度的條件的實驗設(shè)計

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：計算題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是理想，更是一種值得期待的新的生活方式，請運用化學反應原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
（1）近年來，我國儲氫納米碳管研究取得重大進展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質(zhì)），這種碳納米顆�？捎醚趸瘹饣ㄌ峒�，其反應化學方程式為：
____C+____K2Cr2O7 +      =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2（SO4）3+ ____H2O  
請完成并配平上述化學方程式。
其中氧化劑是________________，氧化產(chǎn)物是_________________
（2）甲醇是一種新型燃料，甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇，該反應的熱化學方程式為：
CO（g）+ 2H2（g） CH3OH（g）△H1=－116 kJ·mol－1
①已知： △H2=－283 kJ·mol－1
     △H3=－242 kJ·mol－1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程式為       ；
②在容積為1L的恒容容器中，分別研究在230℃、250℃     
270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比（起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。

請回答:
�。┰谏鲜鋈N溫度中，曲線Z對應的溫度是                。
ⅱ）利用圖中a點對應的數(shù)據(jù)，計算出曲線Z在對應溫度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=                    。
③在某溫度下，將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中，5min時達到平衡，各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol?L－1)變化如下表所示：

 
0min
5min
10min
CO
0.1
 
0.05
H2
0.2
 
0.2
CH3OH
0
0.04
0.05
 
若5min～10min只改變了某一條件，所改變的條件是                        ；   且該條件所改變的量是              。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某研究性學習小組設(shè)計了一組實驗來探究元素周期律。甲同學根據(jù)元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關(guān)系，設(shè)計了如圖裝置來一次性完成N、C、Si的非金屬性強弱比較的實驗研究；乙同學根據(jù)置換反應的規(guī)律，利用下圖裝置完成了Cl元素的非金屬性比Br強的實驗研究�；卮鹣铝袉栴}：

(1)圖中E裝置名稱是_____________。
(2) N、C、Si的非金屬性由強到弱的順序是：_____________；從以下所給物質(zhì)中選出甲同學設(shè)計的實驗所用到物質(zhì)：試劑A為_______；試劑C為_________（填序號）。
①稀HNO3溶液    ②稀鹽酸   ③碳酸鈣   ④Na2SiO3溶液  ⑤SiO2
(3) 乙同學設(shè)計的實驗中(酒精燈加熱裝置在圖中未畫出)，若試劑C為溴化鉀溶液溶液外，還需要用到的試劑有：試劑A為________；試劑B為 ________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某化學小組設(shè)計如圖實驗裝置

（1）若裝置A中的固體藥品為KClO3，則寫出離子方程式             。
（2）裝置B既能除去氯氣中的氯化氫，還能檢測實驗過程中裝置C是否發(fā)生堵塞。若C中發(fā)生堵塞，B中將觀察到的現(xiàn)象是        。
（3）裝置C的作用是驗證氯氣是否具有漂白性，l處是濕潤的有色布條，則Ⅱ、Ⅲ處應加入的物質(zhì)分別是        ，     。
（4）設(shè)計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。請簡述能說明氯、溴、碘非金屬性強弱的實驗操作及現(xiàn)象             。（夾持裝置略去）制備Cl2并探究氯氣的相關(guān)性質(zhì)：

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應生成四氯化硅（反應溫度450～500℃），四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。

相關(guān)信息：①四氯化硅遇水極易水解；②SiCl4沸點為57.7℃，熔點為－70.0℃。請回答：
（1）寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式                                          。
（2）裝置C中的試劑是             ；裝置F的作用是                            ；
裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是                                            。
（3）裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾（類似多次蒸餾）得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中含有鐵元素，為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預處理，使鐵元素還原成Fe2＋,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定。
①反應的離子方程式：                                                       。
②滴定前是否要滴加指示劑？    （填“是”或“否”），請說明理由                  。
③滴定前檢驗Fe3＋是否被完全還原的實驗操作是                                 。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

已知：SO2可以與硫酸酸化的濃KMnO4溶液反應，也可以使澄清的石灰水變渾濁。下圖④中濃硫酸與木炭粉在加熱條件下發(fā)生反應生成 CO2、SO2和H2O。

（1）在加熱條件下,濃硫酸與木炭粉反應的化學方程式是：                     。（2分）
（2）若用上圖所列各裝置設(shè)計一個實驗,驗證濃硫酸與木炭粉反應的產(chǎn)物，這些裝置的連接順序
(按產(chǎn)物氣流從左至右的方向)是(填裝置的編號)    →    →    →    。（2分）
（3）B瓶溶液的作用是          。（2分）本實驗中能說明二氧化硫具有漂白性的實驗現(xiàn)象是          。（2分）③中反應的離子方程式為       。（2分）
（4）裝置②中所盛是無水硫酸銅，現(xiàn)象是                      。（2分）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應，進行了如下實驗，實驗裝置如圖所示。

實驗步驟：
①先連接如圖所示的裝置，檢查好氣密性，再加入試劑；
②加熱A試管，待B試管中品紅溶液退色后，熄滅酒精燈；
③將Cu絲向上抽動離開液面。
請回答下列問題：
(1)A試管中發(fā)生反應的化學方程式為                                  。
(2)能夠證明銅與濃硫酸反應生成氣體的實驗現(xiàn)象是                           。
(3)在盛有BaCl2溶液的C試管中，除了導管口有氣泡外，無其他明顯現(xiàn)象，若將其中的溶液分成兩份，分別滴加下列溶液，將產(chǎn)生沉淀的化學式填入表中對應的位置。

滴加的溶液
氯水
氨水
沉淀的化學式
 
 
 
寫出其中SO2表現(xiàn)還原性的離子反應方程式：                                  。
(4)實驗完畢后，先熄滅酒精燈，由于導管E的存在，試管B中的液體不會倒吸入試管A中，其原因是                                                        。
(5)實驗完畢后，裝置中殘留的氣體有毒，不能打開導管上的膠塞。為了防止該氣體排入空氣中污染環(huán)境，拆除裝置前，應當采取的操作是                                。
(6)將SO2氣體通入含有n mol Na2S的溶液中，充分反應后，溶液中出現(xiàn)黃色渾濁，試分析該溶液最多能吸收SO2氣體        mol(不考慮溶解的SO2)。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

Na2S2O3·5H2O（俗稱海波或大蘇打）是照相業(yè)常用的一種定影劑。
（一)常用下列途徑制備海波：

已知反應：4FeS+7O2  2Fe2O3+4SO2、Na2SO3+SNa2S2O3
（1）計算原料FeS在反應(a)和(b)中的理論分配比：_________。
（2）現(xiàn)有88gFeS，設(shè)NaOH溶液吸收SO2的吸收率為96%，問最多制備海波質(zhì)量為____克（精確到0．1克）
（二）工業(yè)上制得的海波晶體中可能含有少量的亞硫酸鈉和硫酸鈉雜質(zhì)。為了測定某海波樣品的成分，稱取三份質(zhì)量不同的該樣品，分別加入相同濃度的硫酸溶液30mL，充分反應后過濾出硫，微熱濾液使生成的SO2全部逸出（Na2S2O3+ H2SO4® Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O）。測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下（標準狀況）：

 
第一份
第二份
第三份
樣品的質(zhì)量/g
7．54
15．08
35．00
二氧化硫的體積/L
0．672
1．344
2．688
硫的質(zhì)量/g
0．80
1．60
3．20
 
（3）計算所用硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。(寫出計算過程)
（4）分析以上實驗數(shù)據(jù)，可判斷該樣品__________（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）若將30．16g該樣品和一定量的上述硫酸溶液混合微熱。試討論：當加入硫酸的體積______(aL)在不同取值范圍時，生成SO2體積___________(bL,標態(tài))的值。（可用含a和b的代數(shù)式表示）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

已知AgNO3晶體加熱分解生成兩種單質(zhì)和紅棕色氣體。用下列某些裝置粗略測定混入了其他不分解也不參與反應的雜質(zhì)的硝酸銀的純度，并進行有關(guān)實驗(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、酒精燈等已略去)，填寫下列空白。

（1）寫出AgNO3受熱分解的化學方程式：_______________________________________________________________。
（2）測定AgNO3的純度，可選用由A、B、C、D組成的裝置，但其中不合理的是____________，該錯誤引起的后果是____________________________________________。
（3）B瓶中的空氣對實驗結(jié)果________(填“有”或“無”)影響，理由是____________________________________________________________________________。
（4）如果改進裝置后，稱取硝酸銀試樣4.00 g置于A中緩緩加熱，待反應完全后，產(chǎn)生的氣體通過B、C裝置后，測得量筒中水的體積，并折算成標準狀況下氣體的體積為112 mL，則試樣的純度為________。
（5）如果加熱Cu(NO3)2生成氧化銅，則加熱分解所得氣體應通入裝置________(填“E”或“F”)，其理由是__________________________________________________________。

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