(12分)已知NH3是一种重要的还原试剂，在化学研究中应用十-优题课

题文

(12分) 已知NH₃是一种重要的还原试剂，在化学研究中应用十分广泛。某校化学探究性学习小组的同学，按有关实验原理和装置，进行氨的制备及性质的探究实验。请你分别参与甲、乙、丙、丁、戊组的实验探究，并根据题目的叙述及要求，回答下列问题：

（1）甲、乙两组同学选择了不同的实验装置和试剂来制取氨气。
① 甲组实验装置是a，实验试剂是                          。
② 乙组实验试剂是浓氨水和氢氧化钠固体，实验装置是             （填编号）。
用化学平衡原理分析氢氧化钠固体的作用
（2）丙、丁两组同学选择了不同的方法来探究氨的催化氧化实验。

①丙组用A装置，加热铂丝一段时间后，通入NH₃和O₂，写出装置A硬质玻璃管中发生氨的催化氧化反应方程式，并且要求用双线桥标明电子转移的方向与数目：
② 丁组用B装置吸收一段时间氨气后，再通入空气，同时将红热的铂丝插入B装置的锥形瓶内，反应结束后，锥形瓶内溶液中含有的离子包括H⁺、OH^－、           。
（3）戊组的同学按照下列流程，探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能及速率：

【设计实验方案及操作】若控制其他条件均相同，在催化反应器中分别装载不同的催化剂，将经过催化反应后的混合气体，分别通入滴有酚酞的稀硫酸（溶液的体积、浓度均相同）中，比较不同催化剂的催化作用，应该测定                                      。

科目化学题型实验题难度较难

知识点：磷

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磷酸铁（ $F e P O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ ，难溶于水的米白色固体）可用于生成药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料，实验室可通过下列实验制备磷酸铁。
（1）称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤，反应加热的目的是。
（2）向滤液中加入一定量 $H_{2} O_{2}$ 氧化 $F e^{2 ＋}$ 。为确定加入 $H_{2} O_{2}$ 的量，需先用 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液滴定滤液中的 $F e^{2 ＋}$ ，离子方程式如下：

①在向滴定管注入K₂Cr₂O₇标准溶液前，滴定管需要检漏、和。
②若滴定x $m L$ 滤液中的 $F e^{2 ＋}$ ，消耗a $m o l \cdot L^{— 1}$ $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液b $m L$ ，则滤液中
$c (F e^{2 ＋})$ = $m o l \cdot L^{— 1}$
③为使滤液中的 $F e^{2 ＋}$ 完全被 $H_{2} O_{2}$ 氧化，下列实验条件控制正确的是（填序号）。

A．	加入适当过量的 $H_{2} O_{2}$ 溶液	B．	缓慢滴加 $H_{2} O_{2}$ 溶液并搅拌
C．	加热，使反应在较高温度下进行	D．	用氨水调节 $p H$ =7

（3）将一定量的 $N a_{2} H P O_{4}$ 溶液（溶液显碱性）加入到含有 $F e^{3 ＋}$ 的溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥得到 $F e P O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ 。若反应得到的 $F e P O_{4} \cdot 2 H_{2} O$ 固体呈棕黄色，则磷酸铁中混有的杂质可能为。

实验室从含碘废液（除 $H_{2} O$ 外，含有 $C C l_{4}$ 、 $I_{2}$ 、 $I^{－}$ 等）中回收碘，其实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液，将废液中的 $I_{2}$ 还原为 $I^{－}$ ，其离子方程式为；该操作将 $I_{2}$ 还原为 $I^{－}$ 的目的是。
（2）操作X的名称为。
（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含 $I^{－}$ 的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入 $C l_{2}$ ，在40⁰C左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是；锥形瓶里盛放的溶液为。

（4）已知： $5 S {O_{3}}^{2 —} + 2 I {O_{3}}^{—} + 2 H^{＋} = I_{2} + 5 S {O_{4}}^{2 —} + H_{2} O$ 某含碘废水（pH约为8）中一定存在 $I_{2}$ ，可能存在 $I^{－}$ 、 $I {O_{3}}^{—}$ 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有 $I^{－}$ 、 $I {O_{3}}^{—}$ 的实验方案：取适量含碘废水用 $C C l_{4}$ 多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；

。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、 $F e C l_{3}$ 溶液、 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液

硫代硫酸钠( $N a_{2} S_{2} O_{3}$ )可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应： $2 N a_{2} S + N a_{2} C O_{3} + 4 S O_{2} = 3 N a_{2} S_{2} O_{3} + C O_{2}$ 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题：

（1）b中反应的离子方程式为，c中试剂为。
（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是。
（3）d中的试剂为。
（4）实验中要控制 $S O_{2}$ 生成速率，可以采取的措施有（写出两条）。
（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的 $S O_{2}$ ,不能过量，原因是。

碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。
（1）采用装置 $A$ ，在高温下x克钢样中碳、硫转化为 $C O_{2}$ 、 $S O_{2}$ 。

①气体 $a$ 的成分是。
②若钢样中硫以 $F e S$ 形式存在， $A$ 中反应： $3 F e S + 5 O_{2}$ 高温1+3。
（2）将气体 $a$ 通入测硫酸装置中（如右图），采用滴定法测定硫的含量。
① $H_{2} O_{2}$ 氧化 $S O_{2}$ 的化学方程式：。
②用 $N a O H$ 溶液滴定生成的 $H_{2} S O_{4}$ ，消耗z mL $N a O H$ 溶液，若消耗1mL $N a O H$ 溶液相当于硫的质量为 $y$ 克，则该钢样中硫的质量分数：。
（3）将气体 $a$ 通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

①气体 $a$ 通过 $B$ 和 $C$ 的目的是。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是。

分某同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验

（1）B是用来收集实验中生成的气体的装置，但未将导管画全，请在答题卷上把导管补充
完整。
（2）请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式。
（3）实验中D中的现象。
（4）实验中，该同学取6.4g铜片和12mL 18mol·L^-1H₂SO₄溶液放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余；该同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H₂SO₄的剩余，下列药品中能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H₂SO₄的是填字母编号）。
a．BaCl₂溶液 b．Ba(NO₃)₂溶液 c．银粉 d．Na₂CO₃粉末
（5）若将16g铜与50mLH₂SO₄物质的量浓度为一定值的浓硫酸反应，铜完全溶解。请回答：
①反应中产生的气体在标准状况下的体积为L。
②该反应中被还原的H₂SO₄的物质的量为mol。
③待产生的气体全部释放后，向溶液中滴加VmL a mol·L^-1NaOH溶液，恰好使溶液中
的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原浓硫酸中H₂SO₄的物质的量浓度=mol·L^-1。

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