（16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用：（1）请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO...

（16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用：

（1）请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式：　　　　　　　　　　　　 ；

（2）请设计实验，检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论：　　　 ；

（3）实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2，请写出该分解反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　 ；

（4）有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O，还含有NH3和O2，并指出伴随有显著的副反应发生：2(NH4)2Cr2O72Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑；设计如下图所示实验装置，并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。

限选试剂：Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液；

限选仪器：试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管

①图中试管口玻璃纤维的作用是　　　　　　　　　　　　　 ；

②根据实验目的，选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置（在方框中画图并标注所选试剂）；

③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 。

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CuSO₄·5H₂O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO₄·5H₂O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：

（1）“碱浸”的目的是________，写出有关的离子方程式________。

（2）向滤渣中先加入足量稀硫酸，然后再滴加少量浓硝酸，在废渣溶解时可以观察到的实验现象有。

（3）操作a的名称为________，制得的CuSO₄·5H₂O中可能存在硝酸铜杂质，除去这种杂质的实验操作名称为________。

（4）已知：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+ Na₂SO₄。称取0．26 g提纯后的CuSO₄·5H₂O试样于锥形瓶中，加入0．1000 mol/L氢氧化钠溶液28．00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0．1000 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸8．00 mL，则该试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为________；上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用________。

（5）在“酸浸”的步骤中，①若只加入浓硫酸，写出加热时的化学方程式________。

②若将浓硝酸换成过氧化氢，常温时即可生成硫酸铜，指出此种方法的优点________。

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氯气是一种重要的化工原料，在生活和生产中的应用十分广泛。请回答：

（1）在工业上，“氯碱工业”是生产氯气的主要方法。请写出工业制备氯气的离子方程式____。

（2）实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，装置如图所示：

仪器a的名称为____。制备实验开始时，先检査装置气密性，接下来的操作依次是____(填序号)。

①往烧瓶中加入MnO2粉末 ②加热 ③往烧瓶中加入浓盐酸

（3）为证明Cl2与H2O反应为可逆反应，将生成的气体通入图所示装置：

①装置A中应加入的试剂是____。

②证明可逆反应，需验证在B中反应物和生成物同时存在，证明氯水中有Cl2存在的现象是____，仅使用一种试剂证明氯水中HCl和HClO均存在，合适的试剂是____。

A.AgNO3溶液　　 B.石蕊试液　　 C.NaOH溶液　　 D.品红溶液

③装置C中NaOH溶液的作用是____。

（4）制备反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度(残余液体积已知)。甲同学提出下列具体方案。请你从下列实验方案中选择合理的实验方法____。

A.在残余液中加入足量AgNO3溶液，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀的质量

B.在残余液中加入足量NaHCO3固体，将反应后的气体直接用碱石灰吸收，测定生成的气体的质量

C.在残余液中加入足量锌片，测量生成气体的体积，折算成标准状况下的体积

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（18分）铁是广泛应用的金属。

（1）铁元素在周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　 ，工业上通常采用高炉炼铁的方法制得单质铁，请写出用赤铁矿与CO反应炼铁的化学方程式　　　　　　　　　　 。

（2）请补充完成实验室制备Fe(OH)3胶体的操作步骤：

①取25ml蒸馏水加热至沸腾

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

③继续煮沸至　　　　　　　　　　

④停止加热。

（3）几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(已知Fe(OH)2呈絮状,不易从溶液中除去)

注:开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算现有某溶液含有Fe2+、Fe3+、Zn2＋、SO42-，要使溶液中的Fe2+和Fe3+完全沉淀，需往溶液中先加入H2O2，作用是　　　　　　　 ，然后再加入NH4HCO3调节pH至 　　　　　　　 ，NH4HCO3中起调节pH作用的离子是 　　　　　　　　 (填离子符号)

①设计实验探究铁钉和钢钉在碱性溶液中遇到高锰酸钾时是否能发生电化学腐蚀。实验如下

①完成下列表格

②实验2比实验1能够较快看到以上现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。

（1）写出实验室制备乙酸乙酯的化学方程式________。

（2）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验。实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管II再测有机层的厚度，实验记录如下：

的厚度，实验记录如下

（1）干燥管的作用是：________，试管Ⅱ中盛放的碳酸钠溶液________（填“能”或“不能”）改为氢氧化钠溶液，原因是________。

（2）实验D的目的是与实验C相对照，证明H⁺对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。

（3）分析实验________（填实验编号）的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是________。

（4）加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，一个可能的原因是________。

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(14分）氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）某课外学习小组欲制备少量NO气体，写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式：　　　　 。

（2）LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。

①下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时正极反应方程式：　　　　 。

②将LiOH、FePO4·2H2O（米白色固体）与还原剂葡萄糖按一定计量数混合，在N2中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO4。焙烧过程中N2的作用是　　　　 ；实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4·2H2O有时显红褐色，FePO4·2H2O中混有的杂质可能为　　　　 。

（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是用于造渣（CaSiO3），焦炭的作用是　　　　 。

②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1molCuSO4所能氧化的白磷的物质的量为　　　　 。

③步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3(PO4）2外可能的产物还有　　　　 。

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(14分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。

（1）某课外学习小组欲制备少量NO气体，写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式：　　　　 。

（2）LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。

①下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时正极反应方程式：　　　　 。

②将LiOH、FePO4·2H2O（米白色固体）与还原剂葡萄糖按一定计量数混合，在N2中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO4。焙烧过程中N2的作用是　　　　 ；实验室中以Fe3+为原料制得的FePO4·2H2O有时显红褐色，FePO4·2H2O中混有的杂质可能为　　　　 。

（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是用于造渣（CaSiO3），焦炭的作用是　　　　 。

②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO4溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol　　 CuSO4所能氧化的白磷的物质的量为　　　　 。

③步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3(PO4)2外可能的产物还有　　　　 。

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氯酸钾在工业上具有广泛的应用，某研究性学习小组利用如图所示的实验装置制备氯酸钾。回答下列问题：

(1)写出装置C中发生反应的离子方程式：_______________________。

(2)若无B装置，则装置C中氯酸钾的产率将___________ (填“提高” “降低”或“无影响”）。

(3)在不同条件下KC1O3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究体系中硫酸浓度对反应产物的影响，实验的记录表如下表（实验在室温下进行）：

①实验设计表中V1=____________； V2 =_____________； V3 =_______________。

②设计1号试管实验的作用是_________________。

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为__________________。

(4)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂C1O2，该反应的化学方程式为______________________　　 ；利用该反应原理，若工业上使用122.5吨KClO3与足量的Na2SO3反应，生成的ClO2用于除去工业废水中的Mn2+，可得到MnO2固体165吨，则该反应的产率约为___________。

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氯酸钾在工业上具有广泛的应用，是焰火、照明弹等的主要成分。某研究性学习小组利用如图所示的实验装置制备氯酸钾。回答下列问题：

（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：________________________________;写出装置C中发生反应的离子方程式：________________________________________。

（2）若无B装置，则装置C中氯酸钾的产率将________(填“提高” “降低”或“无影响”）。

（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究体系中硫酸浓度对反应产物的影响，实验的记录表如下表（实验在室温下进行）：

①实验设计表中V1=____________； V3 =_______________。

②设计1号试管实验的作用是_________________________。

③若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色。假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_____________________________。

（4）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制备高效、低毒的消毒剂ClO2，该反应的化学方程式为_________________________________。

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氮化镁（Mg3N2)是工业上应用广泛的离子化合物，通常条件下为黄绿色的粉末，极易与水反应，常用作接触媒。

I．氮化镁的制备

下面是甲、乙两位学生提出的制备氮化镁的两种实验方案示意框(实验前系统内的空气已排除， 图中箭头表示气体的流向)。

（1）Mg3N2的电子式为__________________。

（2）请结合化学方程式分析乙同学方案中氢氧化钠的作用：_____________________________。

（3）上述方案中，可制得氮化镁的方案为________________。

（4）丙同学利用空气中含有大量N2的事实，用以下装置设计了另外一种制备氮化镁的方案（夹持装置略去）：

①按气流由左到右的方向，上述装置合理的连接顺序为____________________（填装置字母）。

②装置D的作用为__________________。

Ⅱ.定性分析产物

Ⅲ.定量测定氮化镁纯度

i.称取4.0g反应后的固体，加入足量水，将生成的气体全部蒸出并通入100.00mL1.00mol/L盐酸中，充分反应后，将所得溶液稀释到200.00mL

ii.取20.00 mL稀释后的溶液，用0.2 mol/LNaOH标准溶液滴定过量的盐酸，到终点时消耗标准溶液25.00 mL

（7）所取固体中氮化镁的质量分数为____________________。

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