高中化学常见气体制备原理及装置选择实验题

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______________。

某化学兴趣小组的同学对实验室乙酸乙酯的制取和分离进行了实验探究。
【制备】下列是该小组同学设计的实验装置。回答下列问题：

（1）仪器A的名称     ▲    ，装置中长导管的主要作用是     ▲      ；
（2）证明锥形瓶中收集到乙酸乙酯的简单方法是          ▲              ；
【分离】锥形瓶中得到的产物是混合物，为了分离该混合物，设计了如下流程：

（3）a试剂最好选用     ▲     ；
（4）操作Ⅰ、操作Ⅱ分别是        ▲           

A．过滤、分液

B．萃取、蒸馏

C．分液、蒸馏

D．过滤、蒸发

【讨论】研究表明质子酸离子液体也可用作酯化反应的催化剂。通过对比实验可以研究不同催化剂的催化效率，实验中除了需控制反应物乙酸、乙醇的用量相同外，还需控制的实验条件是        ▲        。

某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行有关实验。请回答：

(1) 装置A中发生的化学反应方程式为                            。(2) 装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是                     ，
其作用是                           。
(3) 装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭旋塞K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生，此时B中现象是                   。_B中应放置的液体是(填字母)                                。
a．水    b．酸性KMnO₄溶液     c．浓溴水       d．饱和NaHSO₃溶液
(4) 实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L^—1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
① 有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是                      
                                                                    。
② 下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a．铁粉    b．BaCl₂溶液    c．银粉    d．NaHCO₃溶液

(12分)实验室用加热l－丁醇、溴化钠和浓H₂SO₄的混合物的方法来制备1－溴丁烷时，还会有烯、醚等副产物生成。反应结束后将反应混合物蒸馏，分离得到1—溴丁烷，已知相关有机物的性质如下：

	熔点/^oC	沸点/^oC
1-丁醇	—89.53	—117．25
1-溴丁烷	—112.4	—101．6
丁醚	—95．3	—142．4
1-丁烯	—185．3	—6．5

A         B        C                D
⑴制备1－溴丁烷的装置应选用上图中的_______（填序号）。反应加热时的温度不宜超过
100℃，理由是_________________________。
⑵制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，其目的是           。（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br₂的生成
c．减少HBr的挥发                d．水是反应的催化剂 。
⑶反应结束后，将反应混合物中1－溴丁烷分离出来，应选用的装置是______。该操作应控制的温度（t）范围是_______________。
⑷欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是           。（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO₃    d．KCl

（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：                          。

如果在试管甲中先加入2 mL 95%的乙醇，并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2 g无水乙酸，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定

在铁架台上，在试管乙中加入5 mL饱和碳酸钠溶液，按右图连接装置，用酒精灯对试管甲加热，当观察到试管乙中有明显现象时停止加热。试回答：
（1）试管乙中观察到的现象是                     。
（2）加入浓硫酸的目的是                                 。
（3）该实验用到的球形管除冷凝作用外，另一重要作用是       。
（4）试管乙中饱和Na₂CO₃溶液的作用是                。

某同学欲配制450mL 0.1mol/L的碳酸钠溶液，试根据所学回答下列问题。
（1）若采用5mol/L的碳酸钠溶液配制溶液，需要用到碳酸钠溶液的体积为       。
（2）若用碳酸钠固体配制，一定会用到的仪器有________________________
A．450ml容量瓶      B．500 ml容量瓶     C．量筒    D．胶头滴管
E．烧杯              F．玻璃棒           G．托盘天平
（3）欲准确配制所需溶液，下列称量质量正确的是                （   ）
A．称Na₂CO₃  4.8克               B．Na₂CO₃ 5.3克
C．称Na₂CO₃·10H₂O  12.87克      D．称Na₂CO₃·10H₂O 14.30克
（4）若在配溶液的过程中用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是________（填序号）。
A．吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切
B．小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切
C．经计算加入一定量的碳酸钠固体
D．重新配制
（5）下列操作可能导致结果偏高的是                 。
A．转移后没有洗涤烧杯
B．定容时俯视
C．定容时仰视
D．称取的Na₂CO₃溶液中混有少量Na₂CO₃·10H₂O
E．配溶液前用碳酸钠溶液润洗容量瓶

以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示：

回答下列问题：
（1）由原料得到产品的反应方程式为：                                    。
（2）必须“趁热过滤”的原因是                                               。
（3）滤液1中除水外，还含有的主要成分是                                 。
（4）该流程中，可循环利用的物质是                                        。

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^－

硫化钠和碳酸钠为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，制备反应可表示为：
2Na₂ S +Na₂CO₃ + 4SO₂ 3Na₂S₂O₃ +CO₂。根据要求回答问题：

（1）实验时，打开K1，关闭K2，最后洗气瓶中发生反应的离子方程式是                                                   。
（2）锥形瓶内溶液pH小于7时会导致产品分解，因此实验过程中需要控制锥形瓶内溶液的pH。
①反应过程中，锥形瓶中溶液pH将________（填“增大”、“减小”或“保持不变”）。
②测量锥形瓶中溶液pH时，用注射器吸取溶液样品比直接打开锥形瓶中瓶塞取样，除操作简便外，还具有的优点是                                     。
③若实验过程中测得溶液pH已接近于7。此时应该进行的操作是                。
（3）已知：2Na₂ S₂O₃ +I₂="2NaI+" Na₂ S₄O₆。实验结束后进行相关处理，可即获得Na₂ S₂O₃ ·5H₂O晶体。为测量其纯度，取晶体样品mg，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0．010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液vmL，则该样品纯度是   。
（4）制取硫代硫酸钠的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠、水混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件（溶液pH、亚硫酸钠浓度、反应温度、硫粉质量），设计如下对比实验（每次实验时亚硫酸钠质量均为63g，反应时间为30min）：

实验序号	溶液pH	亚硫酸钠与水的质量比	反应温度	硫粉质量	亚硫酸钠转化率
1	10	1．5：1	100	18	80．7%
2	a	1．1：1	100	18	94．6%

①实验1、2的目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响，则a=
②若还要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响，除实验1、2外，至少还需进行          次对比实验
③实验表明：亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响。为什么？
答：________________________________________        ___。

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

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：
                                                                    。

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以离子的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程图如下：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称①                  写出过程②中有关反应的离子方程式：
（2）提取碘的过程③中可选择的有机试剂为

A．酒精、四氯化碳	B．四氯化碳、苯
C．汽油、醋酸	D．汽油、甘油

（3）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法：
______________________________________________________________。
（4）在过程④的操作中发现晶体碘大量附着在烧瓶内壁上，是由于碘具有          性质