高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子课堂检测

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专题09 化学实验综合题
专项训练
1．某化学兴趣小组为探究的性质，按如图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_______。
(2)A中发生反应的化学方程式为_______。
(3)实验过程中，装置B中的现象是_______，该现象说明具有_______性；装置C中反应的化学方程式为_______。
(4)装置D的目的是探究与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_______。
【答案】蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；
溶液由紫(红)色变为无色 还原性
品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
【分析】
浓硫酸与亚硫酸钠混合发生反应，生成二氧化硫气体，二氧化硫气体具有还原性，能够使酸性高锰酸钾溶液因发生氧化还原反应而褪色，二氧化硫具有氧化性，与氢硫酸溶液反应生成单质硫，溶液变浑浊，二氧化硫具有漂白性，能够使品红褪色，加热褪色后的溶液，无色溶液又变为红色，说明二氧化硫漂白具有可逆性。
【详解】
(1)根据装置A中仪器的结构可知，盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶；
(2)结合以上分析可知，A中为制备二氧化硫气体的发生装置，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；
(3)结合以上分析可知，高锰酸钾溶液被二氧化硫还原为无色的锰离子，所以装置B中的现象是溶液由紫(红)色变为无色，该现象说明具有还原性；装置C中为二氧化硫和氢硫酸溶液发生归中反应，生成单质硫，溶液变浑浊，反应的化学方程式为：；
(4)二氧化硫能够漂白品红，溶液褪为无色，品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色，此过程可以探究与品红作用的可逆性。
2．实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。

(1)盛装浓硫酸仪器的名称是___________；
(2)装置A中发生反应的化学方程式为___________；
(3)上述实验体现SO2的性质有漂白性、氧化性和___________；
(4)若将装置D中的氯水换为酸性KMnO4溶液，则发生反应的离子方程式为___________；
(5)下列叙述正确的是___________。
a．装置A中反应说明浓硫酸具有酸性和强氧化性
b．为确认装置A中CuSO4 生成，向A中加水，观察溶液的颜色
c．装置C中无明显现象
d．装置E的作用是吸收SO2尾气，防止污染环境
【答案】分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 还原性、酸性氧化物的通性
5SO2 + 2MnO+2H2O = 5+ 2Mn2+ + 4H+ abd
【分析】
实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。Cu与浓硫酸在加热时反应生成SO2，SO2通入品红可使品红褪色，通入Na2S可以将-2价S氧化为0价，通入氯水，可以被Cl2氧化，多余的SO2为了防止污染环境，用NaOH溶液吸收尾气。
【详解】
(1) 盛装浓硫酸仪器的名称是分液漏斗。
(2) 装置A中发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
(3)SO2与品红的反应体现了其漂白性，与Na2S的反应体现了其氧化性，与氯水的反应体现了还原性，与碱溶液的反应体现了SO2作为酸性氧化物的通性。
(4) 若将装置D中的氯水换为酸性KMnO4溶液，则SO2会被氧化为硫酸根，高锰酸根离子会被还原为Mn2+，再用H+和H2O配平两边原子和电荷离子方程式为：5SO2 + 2MnO+2H2O = 5+ 2Mn2+ + 4H+。
(5)a．装置A中反应说明浓硫酸具有酸性和强氧化性，a正确；
b．为确认装置A中CuSO4 生成，需要向A中加水，观察溶液颜色是否变蓝，b正确；
c．装置C中SO2将-2价S氧化为不溶于水的S单质，溶液中出现浑浊，c错误；
d．装置E的作用是吸收SO2尾气，防止污染环境，d正确。
说法正确的是abd。
3．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置。

(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：A接___________，___________接___________，___________接B。___________
(2)确认CO2存在时，乙、丙的实验现象分别是乙：___________，丙：___________。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是___________。
(4)甲中反应的化学方程式是___________。
【答案】E→F→C→D 出现白色沉淀 品红未褪色 吸收SO2
C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
【分析】
验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，由装置可知，甲中发生C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫，先通过丁除去二氧化硫，再通过丙，利用品红不褪色说明二氧化硫除尽，最后通过乙，石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，以此解答该题。
【详解】
(1) 根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件，固液加热下反应，进行选择发生装置，高锰酸钾可氧化二氧化硫，用高锰酸钾酸性溶液除SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净，验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认，故答案为：E→F→C→D；
(2) 乙中为澄清的石灰水，澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊，二氧化硫具有漂白性，二氧化硫能使品红褪色，丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2，再通过品红溶液不褪色，故答案为：出现白色沉淀；品红未褪色；
(3) 为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，应先除去二氧化硫，用高锰酸钾酸性溶液除SO2，故答案为：吸收SO2；
(4) 浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应，生成二氧化碳和二氧化硫和水，碳和稀硫酸不反应，反应的方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，故答案为：C+2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
【点睛】
本题考查浓硫酸的性质，把握反应原理、物质的性质、实验装置的作用为解答的关键。
4．甲、乙两组同学用不同的方法制备SO2并探究其性质(夹持装置已略去)
I.甲组同学设计的实验装置如图所示，回答下列问题：

(1)试管①中反应的化学方程式为_______。
(2)试管②中的品红溶液褪色。欲证明品红褪色的原因是SO2，需要补充的实验操作及应出现的实验现象是_______。
(3)试管③中的溴水褪色，体现SO2具有_______ 性(填“还原”、“氧化”或“漂白”)。
(4)试管④中的试剂是NaOH溶液，反应的离子方程式为_______。
II.乙组同学设计的实验装置如下图所示，回答下列问题：

已知：BaSO3是白色难溶于水的物质，但可溶于盐酸。
(5)⑤中反应的化学方程式为_______ 。
(6)⑥中产生了不溶于盐酸的白色沉淀，该沉淀是_______。
(7)经过分析，乙组同学认为装置中的空气是出现白色沉淀的原因。他们在不改变实验装置的情况下增加了某操作过程，证实了这种猜测是正确的。他们的操作及实验现象是_______。
【答案】Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 取下试管②并加热，试管内液体恢复红色 还原 SO2+2OH-=+H2O Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O BaSO4 开始反应之前打开弹簧夹，向装置中鼓入一定量N2，夹紧弹簧夹，气体产生后⑤中无白色沉淀
【分析】
甲组同学设计的实验装置由浓硫酸和铜生成二氧化硫，试管②中的品红溶液褪色，说明二氧化硫具有漂白性，试管③中的溴水褪色，说明二氧化硫具有还原性， 试管④NaOH溶液吸收尾气中的SO2；乙组同学设计的实验，BaSO3可溶于盐酸，SO2与BaCl2溶液不反应，空气中氧气参与了反应，生成了不溶于盐酸的BaSO4沉淀，据此解题。
【详解】
I．(1)铜和浓硫酸反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)SO2使品红褪色生成的无色物质是不稳定的，加热能重新生成品红而恢复红色。欲证明品红褪色是SO2引起的，需要取下试管②并加热，看到试管内液体恢复红色。
(3)试管③中的溴水褪色，体现SO2具有还原性，SO2+Br2+2H2O = H2SO4 +2HBr。
(4) NaOH溶液吸收尾气中的SO2，反应的离子方程式是SO2+2OH-=SO+H2O。
II．(5)Na2SO3和浓H2SO4反应的化学方程式是 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(6)因BaSO3可溶于盐酸，SO2与BaCl2溶液不反应，⑤中的白色沉淀不可能为BaSO3。从反应物的元素组成及物质性质看，空气中氧气参与了反应，生成了不溶于盐酸的BaSO4沉淀。
(7)为验证装置中的空气是出现白色沉淀的原因，需排出装置中的空气，再进行相同的其它实验操作，出现不同的实验现象。故先打开弹簧夹，向装置中鼓入一定量N2以排出空气。夹紧弹簧夹后，打开分液漏斗活塞加入浓硫酸，若⑤中无白色沉淀，即可证明。
【点睛】
空气中主要含有N2、O2，还含有少量的CO2、H2O等，其中O2、CO2、H2O经常会干扰实验。分析实验中的“异常”现象，空气是必须考虑的因素之一。
5．实验室利用SO2合成硫酰氯(SO2Cl2)，并对H2SO3和HClO的酸性强弱进行探究。
I.磺酰氯(SO2Cl2)是一种重要的有机合成试剂，实验室可利用SO2与Cl2在活性炭作用下反应，制取少量的SO2Cl2，SO2(g)＋Cl2(g) = SO2Cl2(l)，该反应放热，装置如图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃，沸点为69.1℃，遇水能发生剧烈的水解反应，并产生白雾。

回答下列问题。
(1)甲装置可以用于实验室制SO2，则下列试剂组合中合适的是______。
A.18.4 mol·L-1的硫酸和Cu B.10 mol·L-1的硝酸和Na2SO3固体 C.70%的硫酸和Na2SO3固体
(2)导管a的作用是______。仪器b盛放的试剂为______，其作用是______，装置乙和丁中可以使用同一种试剂，该试剂为______。
(3)控制反应过程中装置丙中进气速率的方法是______，实验结束时，关闭分液漏斗活塞和止水夹k，此时装置戊的作用是______。
(4)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(已转化为标准状况，SO2足量)，最后得到纯净的磺酰氯3.3 g，则磺酰氯的产率为______(保留三位有效数字)。(产率：实际产量/理论产量×100％)
II.(5)选用下面的装置探究酸性：H2SO3>HClO，其连接顺序为A→______。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为______。

【答案】C 平衡压强，使浓盐酸顺利流下 碱石灰 除去多余尾气，避免污染空气；避免空气中的水蒸气进入装置丙，影响产物纯度 浓硫酸 通过观察乙、丁气泡的生成速率来控制甲、庚中分液漏斗的滴加速度 平衡压强，防止发生爆炸；储存少量Cl2 61.1% C→B→E→D→F 装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀
【分析】
根据信息，SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应，故二氧化硫与氯气在干燥环境中反应生成SO2Cl2，活性炭可能起催化剂作用，甲装置制备二氧化硫，乙装置干燥二氧化硫，庚装置制备氯气，戊装置除去氯化氢，丁装置干燥氯气，据此解答。
【详解】
(1)A.18.4 mol·L-1的硫酸和Cu反应需要加热，A不符合；
B.10 mol·L-1的硝酸和Na2SO3固体发生氧化还原反应，不能生成二氧化硫，B不符合；
C.70%的硫酸和Na2SO3固体混合反应不需要加热即生成SO2，C符合；
答案选C。
(2)导管a可保持内外压强相等，作用是平衡压强，使浓盐酸顺利流下。仪器b盛放的试剂可吸收尾气，同时防止空气中的水蒸气进入，应该为碱石灰，即作用是除去多余尾气避免污染空气；避免空气中的水蒸气进入装置丙，影响产物纯度，装置乙和丁中可以使用同一种试剂，其作用是干燥氯气和二氧化硫，该试剂为浓硫酸。
(3)由于制备气体的装置中均有分液漏斗，则控制反应过程中装置丙中进气速率的方法是通过观察乙、丁气泡的生成速率来控制甲、庚中分液漏斗的滴加速度，实验结束时，关闭分液漏斗活塞和止水夹k，由于仍然有氯气产生，所以此时装置戊的作用是平衡压强，防止发生爆炸，同时储存少量Cl2。
(4)若反应中消耗的氯气体积为896 mL(已转化为标准状况，SO2足量)，氯气的物质的量是0.896L÷22.4L/mol＝0.04mol，根据方程式可知理论上生成0.04mol磺酰氯，质量是0.04mol×135g/mol＝5.4g，实际最后得到纯净的磺酰氯3.3 g，则磺酰氯的产率为×100％≈61.1%；
(5)探究酸性：H2SO3＞HClO，因次氯酸具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱，要先验证亚硫酸的酸性比碳酸强，A装置是制备SO2，C装置是除去SO2中的HCl，B装置是制CO2装置，E是除去CO2中SO2装置，D装置中的品红溶液证明SO2是否除尽，F装置是二氧化碳与次氯酸钙反应，生成碳酸钙白色沉淀和次氯酸，可证明碳酸的酸性比HClO强，所以装置的连接顺序为：A→C→B→E→D→F，能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为装置D中品红不褪色，装置F中产生白色沉淀。
6．某校化学兴趣小组的学生，分成两组对酸雨及空气中二氧化硫的含量进行了测试。
Ⅰ.第一组，取刚降到地面的酸雨水样，进行了如下实验：
①向雨水试样中滴加氯化钡溶液，有白色浑浊出现；
②每隔一段时间测定其，数据如下表所示：
测定时间/小时
0
1
2
3
pH
4.73
4.62
4.56
4.55
(1)出现白色浑浊的离子方程式为___________。
(2)分析上述变化数据，你认为可能的原因是(用化学方程式表示) ___________。
Ⅱ.第二组，用下列装置定量分析空气中的含量：

(3)通入空气前应进行的实验操作是___________。溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是___________。
(4)随着空气的不断通入，酸性溶液颜色逐渐变浅直至褪色。已知变成，变成，写出此离子方程式___________，说明具有___________性。
(5)若实验中气体流速为、酸性溶液的体积，其浓度为，从气体通入到紫色恰好褪去，用时。则此次取样处的空气中二氧化硫含量为___________。
【答案】 气密性检验 增大了接触面积，有利于被充分吸收 还原
【分析】
亚硫酸的酸性比盐酸弱，不能与氯化钡溶液反应，向雨水试样中滴加氯化钡溶液，有白色浑浊出现说明酸雨中含有硫酸；由实验数据可知，雨水中的亚硫酸被空气中的氧气氧化生成硫酸，溶液的酸性增强，氢离子浓度增大，pH减小。
【详解】
(1)亚硫酸的酸性比盐酸弱，不能与氯化钡溶液反应，酸雨中含有硫酸，硫酸溶液中的硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为，故答案为：；
(2)酸雨中的亚硫酸被空气中氧气氧化为硫酸，亚硫酸为弱酸，硫酸为强酸，弱酸转化为强酸，雨水中的氢离子浓度增大，pH降低，反应的离子方程式为：，故答案为：；
(3)该实验有气体参与反应，为防止实验时漏气导致实验失败，实验前应先进行气密性检验；多空结构表面积增大，能增大二氧化硫与高锰酸钾溶液的接触面积，使反应更加充分，有利于二氧化硫被充分吸收，故答案为：气密性检验；增大了接触面积，有利于被充分吸收；
(5)二氧化硫具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸锰、硫酸和水，反应的离子方程式为，由题意可知，气体体积为，高锰酸钾的物质的量为，由方程式可知，被吸收的SO2物质的量为，则空气中二氧化硫含量为＝，故答案为：；还原；。
7．某实验小组在实验室制备氨气并进行氨的催化氧化实验，实验装置如图1：

(1)写出上述制备氨气的化学方程式_______。
(2)U型管中的干燥剂可用_______，收集氨气应选择安装_______。(选填“a”或“b”)。
(3)如何检验氨气已收集满_______。
(4)如图2所示，锥形瓶中是氨气与空气的混合气体，将灼热的铂丝插入锥形瓶中，观察到的现象有出现红棕色和白烟。写出氨催化氧化的化学方程式：_______。反应结束后往锥形瓶中加入水，溶液中含有下列哪些离子_______(填选项，多选)。

A．NH B．NO C．OH- D．NO
(5)氨气常用于检验化工生产中氯气是否泄漏，因为氯气有少量泄漏时用氨气检验会有白烟生成，同时生成一种对大气无污染的产物，试写出该反应的化学方程式：_______。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 碱石灰 a 用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，若变蓝色，说明收集满瓶 4NH3+5O24NO+6H2O ACD 8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2
【分析】
实验室通常用加热氢氧化钙与氯化铵的混合固体的方法制取氨气，在加热条件下，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水；氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂；因氨气极易溶于水，密度小于空气密度，应选择向下排空气法收集；氨气和水反应生成氨水，氨水呈碱性，根据氨水的性质确定检验方法；氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵；氨气具有还原性，能被氯气氧化。
【详解】
(1)氯化铵与氢氧化钙固体加热生成氨气、氯化钙和水，方程式：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(2)氨气为碱性气体，应选择碱性干燥剂，U型管中的干燥剂可用碱石灰，收氨气极易溶于水，密度小于空气密度，应选择向下排空气法收集，用图1收集，则应选择短进长出，故选a；故答案为：碱石灰；a；
(3)氨气和水反应生成氨水，氨水电离出铵根离子和氢氧根离子导致氨水呈碱性，红色石蕊试纸遇碱变蓝色，所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，故答案为：用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，若变蓝色，说明收集满瓶；
(4)如图2所示，锥形瓶中是氨气与空气的混合气体，将灼热的铂丝插入锥形瓶中，观察到的现象有出现红棕色和白烟。氨气催化氧化生成一氧化氮，化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O。一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，产生白烟；反应后溶液为硝酸铵溶液，硝酸铵、水为电解质，电离产生H+、OH-、NH4+ NO3-离子；反应结束后往锥形瓶中加入水，溶液中含有A.NH、 C.OH- 、D.NO；故选ACD；故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；ACD；
(5)氨气具有还原性，能被氯气氧化，生成的氯化铵为白色固体，反应的化学方程式：
8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。故答案为：8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2。
8．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(假设仅为NO和NO2的混合物)，影响生态环境。
I．氮氧化物NOx对环境主要影响有两点___、___。
II．工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理为：NH3+NOxN2+H2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图：

(1)装置A中发生反应的化学方程式为___。
(2)装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是___。
(3)反应6NO2+8NH37N2+12H2O可用于处理NO2。当转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量为___ mol。
III．工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(I)
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O(II)
(1)当NOx被NaOH溶液完全吸收时，NO、NO2的物质的量之比为___。
(2)2240mL(标准状况)NO和NO2的混合气体溶于200mLNaOH溶液中，恰好完全反应，并无气体放出，则NaOH溶液物质的量浓度是___。
【答案】光化学烟雾 酸雨 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 使氨气和一氧化氮混合均匀 0.9 ≤1:1 0.5mol/L
【分析】
用NH3处理NO时，常需加入催化剂，并加热。A装置用于制取NH3，B装置用于制取NO，通过C装置调节气体的相对量，然后在D装置内将气体干燥，在E装置内发生NH3与NO的氧化还原反应，尾气用浓硫酸吸收。
【详解】
I．氮氧化物NOx与水反应生成的硝酸会导致雨水酸化，在空气中与烃类物质作用生成O3，并产生光化学雾，所以对环境主要影响有两点：光化学烟雾、酸雨。答案为：光化学烟雾；酸雨；
II．(1)装置A中，氯化铵与消石灰反应，生成氯化钙、氨气和水，发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(2)装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是使氨气和一氧化氮混合均匀。答案为：使氨气和一氧化氮混合均匀；
(3)当转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量为=0.9 mol。答案为：0.9；
III．(1)前一反应表明，当NO、NO2物质的量相等时，能被NaOH溶液完全吸收，第二个反应表明，NO2可被NaOH溶液完全吸收，由此得出，当NOx被NaOH溶液完全吸收时，NO、NO2的物质的量之比为≤1:1。答案为：≤1:1；
(2)2240mL(标准状况)NO和NO2的混合气体溶于200mLNaOH溶液中，恰好完全反应，生成NaNO2、NaNO3的混合物，从产物的组成看，n(Na+)=n(N)，则NaOH溶液物质的量浓度是=0.5mol/L。答案为：0.5mol/L。
【点睛】
若想将NO完全转化为N2，应通入过量的氨气。
9．某小组同学欲探究NH3催化氧化反应，按如图所示装置进行实验。

已知装置A、B可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、生石灰、MnO2。
(1)仪器b的名称为_______。
(2)装置A烧瓶中固体的作用为_______(填字母)。
A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．反应物
(3)仪器b中盛放的试剂可以是_______(填字母)。
A．浓硫酸 B．碱石灰 C．五氧化二磷 D．硫酸铜
(4)装置E中发生反应的化学方程式为_______。
(5)甲、乙两同学分别按上述装置进行实验，一段时间后：
①甲观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是_______(写化学式)。
②乙观察到装置F中有红棕色气体，装置G中溶液变成蓝色。用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：_______。
(6)尾气处理装置所需的液体试剂是_______。
【答案】干燥管 A B 4NH3+5O2 4NO+6H2O NH4NO3
3Cu+8H++2 = 3Cu2++2NO↑+4H2O NaOH溶液
【分析】
该实验装置是探究NH3催化氧化反应，氨气和氧气在催化剂、加热的条件下生成一氧化氮和水，化学方程式为：4NH3+5O2 4NO+6H2O，氨气极易溶于水，B装置中含有吸水装置，由此推测，装置B为制备氨气的装置，装置A为制备O2的装置，装置A烧瓶中的固体二氧化锰，利用过氧化氢制取氧气；装置B烧瓶中的固体为氢氧化钠，氢氧化钠和浓氨水反应生成氨气，氨气是碱性气体，故干燥管中装有碱性干燥剂；氨气和氧气在装置E中反应生成一氧化氮和水；F装置中，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氨气和硝酸反应生成硝酸铵，产生白烟；装置G中，含有硝酸、硫酸和铜，铜和硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，溶液变为蓝色。
【详解】
(1)仪器b的名称为干燥管；
(2)装置A烧瓶中的固体为MnO2，利用过氧化氢制取氧气，加入MnO2作催化剂可加快产生氧气速率，答案选A；
(3)氨气是碱性气体，故干燥管中装有碱性干燥剂，答案选B；
(4)装置E中，氨气和氧气在催化剂、加热的条件下生成一氧化氮和水，化学方程式为：
4NH3+5O2 4NO+6H2O；
(5)①F装置中，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氨气和硝酸反应生成硝酸铵，产生白烟，所以白烟的成分是NH4NO3；
②F装置中，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体，装置G中，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，G中含有硝酸，硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，溶液由无色变为蓝色，离子方程式为：3Cu+8H++2 = 3Cu2++2NO↑+4H2O；
(6)尾气中含有一氧化氮、二氧化氮，可用氢氧化钠溶液吸收尾气。
10．一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物，然而它们在工业上有着广泛的用途。
已知：①室温下，2NO+Na2O2=2NaNO2；
②酸性条件下，NO或都能与反应生成和，如5+2+6H+=5+2+3H2O。
Ⅰ．以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示：

(1)B中发生的反应的方程式有3NO2+H2O=2HNO3+NO↑，_______。
(2)装置C的作用是_______，装置F的作用是_______。
(3)若无装置D，则E中产物除亚硝酸钠外，还有副产物_______(填化学式)。
Ⅱ．某研究性学习小组对NO2与Na2O2能否发生反应进行探究。
(提出假设)
假设一：NO2与Na2O2不反应；
假设二：NO2能被Na2O2氧化；
假设三：NO2能被Na2O2还原。
(设计实验)
(1)实验时，将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黄色粉末完全变成白色，说明假设_______(填一、二或三)不成立。
(2)若假设二成立，则反应的化学方程式是_______。
(3)为验证假设二是否成立，该小组同学进行如下定性实验研究，请完成下表内容。
实验步骤不要求写具体操作过程，试剂、仪器任选
预期的实验现象及结论
取适量的白色固体置于试管中，加蒸馏水溶解，_______
_______

【答案】3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O 防止倒吸 吸收未反应的NO Na2CO3、NaOH 一 2NO2+Na2O2=2NaNO3 再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高锰酸钾溶液 如果高锰酸钾溶液不褪色，则假设二成立；如果高锰酸钾溶液褪色，则假设二不成立
【分析】
A装置中加热条件下木炭与浓硝酸反应生成CO2、NO2和水，C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O，二氧化氮在B中溶于水生成硝酸和NO，硝酸具有强氧化性，能与金属铜反应，发生反应：3NO2+H2O=2H++2+NO↑、3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，其中C防倒吸，生成的NO经过D吸收二氧化碳并干燥后与过氧化钠反应，否则水蒸气、二氧化碳与过氧化钠反应，NO是大气污染物，具有还原性，F中酸性高锰酸钾吸收NO，要验证假设二是否成立，只需要检验是否产生亚硝酸钠即可，如果有亚硝酸钠生成，则假设二不正确，据此分析解答。
【详解】
Ⅰ．(1)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO，硝酸具有强氧化性，能与金属铜反应，则B中反应的离子方程式是3NO2+H2O=2H++2+NO↑、3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O；
(2)二氧化氮易溶于水，所以装置C的作用是防止倒吸。反应后NO过量，NO是大气污染物，则装置F的作用是吸收未反应的NO；
(3)碱石灰的作用是吸收NO中的水蒸气和二氧化碳，二者均与过氧化钠反应，所以若无装置D，则E中产物除亚硝酸钠外，还有副产物是Na2CO3、NaOH；
Ⅱ．(1)实验时，将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黄色粉末完全变成白色，说明发生了化学反应，因此假设一不成立；
(2)若假设二成立，则二氧化氮被氧化为硝酸钠，反应的化学方程式是2NO2+Na2O2=2NaNO3；
(3)根据题干信息可知亚硝酸根能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以实验操作是取适量的白色固体置于试管中，加蒸馏水溶解，再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高锰酸钾溶液，如果高锰酸钾溶液不褪色，则假设二成立；如果高锰酸钾溶液褪色，则假设二不成立。
11．人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，某化学兴趣小组利用图一装置制备氨气并探究相关性质。

(1)装置B中，碱石灰作用___ ， 氨气的空间构型为____；
(2)实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体。则该反应相关化学方程式为：___。工业上，通过氨的催化氧化等一系列反应最终可以制得硝酸，请写出氨的催化氧化的化学反应方程式____；
(3)实验室还可用下图所示装置制备氨气。化学反应方程式为_______；

(4)该实验缺少尾气吸收装置。下图中能用来吸收尾气的装置是___ (填装置序号)。

(5)如图装置中，a表示胶头滴管和烧杯中的液体，b表示烧瓶中的气体，不能形成喷泉实验现象的a中液体和b中气体的组合是___

A．a-NaOH溶液、b- HC1气体 B．a-NaOH 溶液、 b- CO2气体
C．a-HCl溶液、 b-NH3气体 D．a-水、b-CO2
【答案】干燥氨气 三角锥形 Ⅱ、Ⅲ D
【分析】
浓氨水在一定条件下挥发生成氨气，在B中用碱石灰干燥，在C中加热与氧化铜发生氧化还原反应生成水、氮气和铜，D可用于检验是否生成水，最后氨气用水吸收，因氨气极易溶于水，注意防止倒吸；NH4Cl固体与Ca(OH)2固体在加热条件下反应生成氯化钙、氨气、水，氨气为碱性气体，极易溶于水，要防止倒吸。
【详解】
(1)装置B中碱石灰的作用为：干燥氨气， 氨气的空间构型为三角锥形；
(2)实验中观察到C中CuO粉末变红，证明生成铜，则氧化铜被还原为铜、氨气为还原剂，氧化铜把氨气氧化为氮气、同时生成水，则该反应相关化学方程式为：。氨发生催化氧化反应，氧化产物为NO，化学反应方程式为： ；
(3)由制备氨气的实验装置可知：NH4Cl固体与Ca(OH)2固体在加热条件下反应生成氯化钙、氨气、水，化学反应方程式为：；
(4) 氨气极易溶于水尾气吸收需要防止倒吸，装置Ⅰ易发生倒吸。能用来吸收尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ；
(5)图3装置中，只要溶液a能充分吸收气体b、使装置内气体压强明显下降、能引起装置内外足够大的压强差、即能形成喷泉，则：A． NaOH溶液吸收HC1气体得到氯化钠溶液，A满足喷泉条件，A不选； B． NaOH 溶液吸收CO2气体得到碳酸钠溶液，B满足喷泉条件，B不选；C． HCl溶液吸收NH3气体得到氯化铵溶液，C满足喷泉条件，C不选；D． CO2在水中溶解度约为1:1，不满足喷泉条件，D选；答案为D。