高中化学常见气体制备原理及装置选择实验题

某品牌糖衣片补血剂，除去糖衣后显淡蓝绿色，主要成分是硫酸亚铁，不含其它铁的化合物。某研究性学习小组为测定该补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究：

请回答下列问题：
Ⅰ．（1）实验时用18.4 mol·L^-1的浓硫酸，配制100 mL 1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液，所需浓硫酸的体积为     。（计算结果精确到小数点后一位）
（2）下列操作中，容量瓶所具备的功能有     (填序号)。
A．配制一定体积准确浓度的标准溶液     B．长期贮存溶液
C．用来溶解固体溶质                D．常用来代替量筒量取一定体积的液体
（3）在下列配制过程示意图中，有错误的是（填写序号）     。

（4）下列说法正确的     
A．洗涤烧杯2~3次，并将洗涤液移入容量瓶以减少误差
B．某同学将浓硫酸稀释后未冷却至室温便将溶液转移至容量瓶，所配溶液浓度会偏低
C．定容时仰视观察,所配溶液浓度会偏低
D．容量瓶使用前先要检查是否漏液，具体操作是向容量瓶中加蒸馏水，倒置不漏液即可
Ⅱ．（1）步骤②加入过量H₂O₂的目的：     。
（2）从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作为：
a.     ，b. 洗涤，c. 灼烧，d. 冷却
（3）若称得固体的质量为ag，则每片补血剂中含硫酸亚铁的质量为     。
Ⅲ．已知人体不能很好地吸收利用Fe³⁺，科学研究表明服用含硫酸亚铁的补血剂时，同时服用维生素C，以利于铁元素的吸收。试分析维生素C在这一过程中的作用是     。

实验室需要配制2.0mol·L^-1的NaCl溶液500 ml 。
(1) 本实验所必需的仪器有托盘天平（精确到0.1g）、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、                     以及等质量的两片滤纸。
(2)某学生在摇匀后发现液面低于刻度线再加水，会导致结果               (填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。

（共9分）现用如图所示的装置制取较多量的饱和氯水并测定饱和氯水的pH。回答有关问题：

(5分) 可用于分离或提纯物质的方法有：

A．过滤

B．萃取分液

C．蒸馏法

D．洗气法 E. 加热分解

下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适？（填字母序号）
(1)除去Ca(OH)₂溶液中悬浮的CaCO₃颗粒，用         
(2)除去O₂中少量的水蒸气，用          
(3)提取碘水中的碘，用        
(4)除去Na₂CO₃固体中的NaHCO₃，用           
(5)海水中提取淡水，用           

配制250mL 4.0mol·L-1Na₂CO₃溶液的实验步骤：
a、计算需要碳酸钠固体的质量。
b、称量碳酸钠固体。
c、将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，洗涤液也注入250 mL容量瓶。
d、用适量蒸馏水溶解称量好的碳酸钠固体，冷却。
e、盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。
f、继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线下1~2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至凹液面最低液而与刻度线相切。
（1）所需称量的碳酸钠固体的质量是         。
（2）上述步骤的正确操作顺序是                                 。
（3）供选用的仪器有：①玻璃棒；②胶头滴管；③10mL量筒；④100mL容量瓶；⑤250mL容量瓶；⑥天平；⑦50mL烧杯；应选用的仪器（填编号）
                       。

用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm³)配制成1mol/L的稀硫酸.现实验室仅需要这种硫酸220mL.试回答下列问题：
（1）配制稀硫酸时，应选用容量为________mL的容量瓶；
（2）经计算需要用量筒量取________mL浓硫酸，在量取时宜选用下列量筒中的____(填字母).

A．5mL

B．10mL

C．15mL

D．50mL

（3）在量取浓硫酸后，进行了下列操作：
①等稀释的硫酸其温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面接近环形标线1-2cm处，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹液面底部与瓶颈的环形标线相切。
③在盛硫酸的烧杯中注入蒸馏水少量，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶上述操作中，正确的顺序是(填序号)________。
（4）指出本实验操作错误的地方,并进行更正______________________________________
（5）在上述配制过程中，用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓硫酸，其配制的稀硫酸浓度会________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”，下同).若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则配制的稀硫酸浓度会________。

(16分)我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：

请根据以上信息回答下列问题：
I．（1）写出N的化学式和B的名称：N     、B     。  
（2）写出反应②的化学方程式，并标出其电子转移的方向和数目：     
（3）写出反应③的离子方程式：     ，
Ⅱ．粗盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-等杂质，精制时所用的试剂为：①盐酸 ②氯化钡溶液
③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序可以为     。
A. ②③④①                 B. ③④②①                 C. ④③②①          D. ③②④①
Ⅲ．提取粗盐后剩余的海水（母液）中，可用来提取Mg和Br₂。
（1）若用来提取Mg，根据上述提取Mg的流程，没有涉及到的反应类型是     。
A．分解反应               B．化合反应               C．置换反应        D．复分解反应 
（2）若用来提取Br₂，反应⑥所用的气态氧化剂的寻找货源的设想，其中合理的是     。
A．从外地购买                                  B．在当地新建生产厂
C．从本厂生产烧碱处循环                 D．从本厂生产镁单质处循环
流程⑦将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有     性。
（3）母液用来提取Mg和Br₂先后顺序，甲乙两位工程师有不同观点：
甲：母液先提取Mg，后提取Br₂
乙：母液先提取Br₂，后提取Mg
请你判断哪个更合适？     (填“甲”或“乙”)，理由是     。

如图所示的仪器装置，在蒸馏烧瓶中装有冰醋酸、乙醇、浓硫酸和沸石，水浴加热，粗制乙酸乙酯。反应一段时间后，将粗产品倒入装有水的烧杯中，液体分为两层，现用两种方法检验乙酸乙酯和水层：第一种方法加入几滴KMnO₄溶液，结果两层都没有颜色，无法区别；第二种方法是加入少量碘片，结果是上层液体呈紫红色。

在这个实验中：（1）水浴的作用是            ，浓硫酸的作用是                    。
（2）水流经冷凝管时，应从      口进入。（填a或b）
（3）烧杯中乙酸乙酯在       层，根据是                    ，加入几滴KMnO₄溶液后，水层不显紫色，是因为                  。
（4）粗制乙酸乙酯经过提纯，可得到纯净的酯，提纯的操作方法是                                         。

某同学用10mol/L的浓盐酸配制250mL 1mol/L的稀盐酸，并进行有关实验。请回答下列问题：
（1）需要量取浓盐酸___________mL。
（2）配制该稀盐酸时使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶外，还必须用到的仪器有________等。
（3）取所配制的稀盐酸100mL，与一定质量的锌充分反应，锌全部溶解后，生成的气体在标准状况下的体积为0.896L，设反应后溶液的体积仍为100mL，则反应后溶液中H⁺的物质的量浓度为______________。
（4）有一瓶质量分数为14℅的KOH溶液，加热蒸发掉200g H₂O后，得到160 mL质量分数为28℅的KOH溶液，则所得溶液中KOH物质的量浓度为______________。

（共13分）（1）右图甲中装置甲是某种不溶于水的气体X的发生装置和收集装置（必要时可以加热），所用的试剂从下列试剂中选取2-3种：硫化亚铁、二氧化锰、铜屑、氯化铵、稀氨水、大理石、浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、蒸馏水。
回答下列问题：

①气体X的分子式是      。
②所选择的药品a是            ，b是           ， c是          。
③下列装置乙和丙，能代替装置甲的简易装置是          （填“乙”或“丙”）

④请写出在试管a中所发生反应的化学方程式                 。
⑤从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到的气体的实验现象有哪些，请依次逐步写出           ；          ；
（2）在进行研究性学习的过程中，学生发现等质量的铜片分别与等质量均过量的浓硝酸或稀硝酸反应，所得到溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，针对这种现象，学生进行了讨论，出现两种意见，一种认为：Cu^2＋浓度差异引起了这种现象，你认为           （填“正确”或“不正确”），依据是：                            ；
另一种意见是：溶液呈绿色可能是Cu^2＋与NO₂混合的结果，并用实验进行了证明，请简述实验方案与实验现象：                          。

用2.4 mol/L的H₂SO₄溶液配制100mL浓度为0.2 mol/L的稀H₂SO₄，回答下列问题：

（1）需用量筒量取2.4 mol/L的H₂SO₄溶液的体积是         mL。
（2）溶液配制的所需的基本步骤如下：
将上述实验步骤A到F按实验过程先后次序排列___________________         。
（3）上述实验步骤A、B、E、F都用到的仪器名称为__________。  
（4）取上述所配溶液10mL与足量BaCl₂溶液反应，生成白色沉淀0.48 g。则该溶液
浓度       0.2 mol/L（填“大于”“等于”或“小于”）,造成此误差的操作可能
是      。 
a. 定容时俯视容量瓶；  b. 用量筒取2.4 mol/LH₂SO₄溶液时俯视读数；
c. 容量瓶使用前未干燥；d. 使用的烧杯和玻璃棒未洗涤彻底；
e. 定容时将蒸馏水洒在容量瓶外面

制备溴苯的实验装置如右图所示，回答下列问题：
 
(1)该反应装置中仪器A的名称为             。反应开始前已向仪器A中加入的固体药品是铁粉，而装在左侧分液漏斗中的液体药品是          。
(2)冷凝管B有上、下两口，冷却水应从     口进入
(3)导管口不能插入锥形瓶中的液面之下，其原因    是                    ；
(4)右侧分液漏斗中的物质在反应        时加入A中（填写反应前、反应中或者反应后）。用离子方程式表达其作用是                                   。
(5)反应结束向锥形瓶中的液体中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，可见到现象是        。
(6)该过程可以如下表述：3Br₂＋2Fe＝2FeBr₃；Br₂＋FeBr₃＝FeBr₄^－＋Br^＋(不稳定)；
＋Br^＋→[]；[]＋FeBr₄^－→＋HBr＋FeBr₃；
由上反应可知：＋Br₂→＋HBr中的催化剂为（     ）
A  Fe    B  FeBr₃    C  Br^＋    D  FeBr₄^－

实验室要配制100 mL 2 mol/L NaCl溶液，请回答下列问题：
⑴．配制过程中需要使用的主要玻璃仪器包括烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和___________。
⑵．用托盘天平称取氯化钠固体，其质量为__________ g。
⑶．下列主要操作步骤的正确顺序是___________（填序号）。
①称取一定质量的氯化钠，放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解；
②加水至液面离容量瓶颈刻度线下1~2厘米时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切；
③将溶液转移到容量瓶中；
④盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀；
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，洗涤液转移到容量瓶中。
⑷．如果实验过程中缺少步骤⑤，会造成所配溶液的物质的量浓度_______(填“偏高”或“偏低”或“无影响”，下同)；若定容时俯视容量瓶刻度线，会造成所配溶液的物质的量浓度_________。

（共6分）实验室制取SO₂的反应原理之一为：Na₂SO₃＋H₂SO₄（浓）===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O。请用下列装置设计一个实验，以测定SO₂转化为SO₃的转化率：（×100℅）

（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是  →   →  →   →     →     →     →     →     （填各接口的编号）。
（2）实验时甲橡胶管的作用与原理是                               。
（3）从乙处均匀通入O₂，为使SO₂有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是                                    。
（4）Ⅳ处观察到的现象是                                        。
（5）用n mol Na₂SO₃粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O₂一段时间后，称得Ⅲ处增重m g，则本实验中SO₂的转化率为              。

下图所示装置可用来制取Fe(OH)₂和观察Fe(OH)₂在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：

（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，D仪器的名称        ，此实验D仪器中需要
放入        溶液，A中应预先加入的试剂是       ，A中反应的离子方程式
为                                                              。
（2）实验开始时应先将活塞E     （填“打开”或“关闭”）， 在C中收到的气体主要为       ；当C瓶或A瓶中的气泡          时，将活塞E     （填“打开”
或“关闭”），此刻B瓶中可能发生的化学反应（用离子方程式表示）是：
_                                                                   ；
（3）拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：
                                                                    。