高中化学常见气体制备原理及装置选择实验题

现某实验需要480 mL 0.2 mol/L的Na₂CO₃溶液，现用Na₂CO₃·10H₂O晶体配制该溶液。
（1）① 实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯，还缺少                  ；
② 实验中两次用到玻璃棒，其作用分别是              、              。
（2) 应称取Na₂CO₃·10H₂O晶体的质量为：             。  
（3）根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响，将其序号填在下面空格：
①碳酸钠失去了部分结晶水；    ②用“左码右物”的称量方法称量晶体；
③碳酸钠晶体不纯，其中混有氯化钠； ④容量瓶中原有少量蒸馏水。
⑤定容时俯视液面；⑥摇匀后发现液面低于刻度线再加水。　
其中引起所配溶液浓度：a.偏高的有                              ；
b.偏低的有                              ；
c.无影响的有                            。

某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl₄从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步：
A. 把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈上；
B．把50ml碘水和15mlCCl₄加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞。
C．检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏水；
D．倒转漏斗用力震荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
E．放开活塞，用烧杯接受溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层水溶液；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开使溶液上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔。
H．静置，分层。
就此实验，完成下列填空：
（1）正确操作步骤的顺序是                        
（2）上述E步骤的操作中应注意                           。G步骤操作的目的是
                                   
（3）能选用CCl₄从碘水中萃取的原因是                                      

化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。
（1）请从下图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体、尾气处理的装置简图，并在图中标明所用试剂。（仪器可重复使用，固定装置不必画出）（Ⅱ见第五页）
试管圆底烧瓶集气瓶烧杯普通漏斗量筒分液漏斗长颈漏斗导管橡胶塞橡皮管


（2）．(7分)实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%－30%的稀硫酸溶液，在50℃－80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。
①写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：。
②采用水浴加热的原因是。
③硫酸溶液过稀会导致和。
④反应时铁屑过量的目的是（用离子方程式表示）。
⑤溶液趁热过滤的原因是。塞紧试管口的目的是。
⑥静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是。

（每空2分，共14分）
（一）用碳酸钠粉末配制0.2000 mol·L^-1Na₂CO₃溶液0.5L
（1）需选用的玻璃仪器或用品                        （填字母编号）
B、0.5L平底烧瓶    C、0.5L容量瓶    D、0.5L圆底烧瓶    E、烧杯    F、试管  G、胶头滴管    H、量筒   I、托盘天平     J、药匙    M、滤纸    N、玻璃棒
（2）应称取         g 碳酸钠粉末来溶于水
（二）用0.2000 mol·L^-1Na₂CO₃溶液标定未知浓度的盐酸
（1）把0.2000 mol·L^-1Na₂CO₃溶液装入       (酸式，碱式)滴定管中。从此滴定管中放出20.00mL0.2000 mol·L^-1Na₂CO₃溶液入锥形瓶中,滴2至3滴甲基橙作指示剂，用未知浓度的盐酸来滴定0.2000 mol·L^-1Na₂CO₃溶液，根据        判断滴定终点达到。
（2）终点达到时，用去盐酸16.00mL（三次的平均值），则盐酸c(HCl)=         
（三）中和热的测定
用（二）实验中标定好浓度的盐酸50.0mL与0.55mol·L^-1NaOH 50.0mL反应做中和热的测定实验。每次用量均一样，三次实验测得温度升高的平均值为3.41℃，则实验测得中和热△H=      (混合后溶液的比热容C = 4.18J·℃^-1·g^-1)，实验测得中和热比理论      (偏高，相等，偏低)

配制500mL 0.5mol·L^-1的NaOH溶液，试回答下列问题：
（1）计算：需要NaOH固体的质量为              。
（2）某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量，称量前把游码放在标尺的零刻度处，天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置，此时左边的托盘将           （填“高于”或“低于”）右边的托盘。
（3）配制方法：设计五个操作步骤：
①向盛有NaOH的烧杯中加入200mL蒸馏水使其溶解，并冷却至室温。
②继续往容量瓶中加蒸馏水至液面接近刻度线1cm～2cm。
③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中。
④在烧杯中加入少量的蒸馏水，小心洗涤2～3次后移入容量瓶。
⑤改用胶头滴管加蒸馏水至刻度线，加盖摇匀。
试将以上顺序编出正确程序                    。
（4）某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48mol·L^-1，不可能的原因是              

A．使用滤纸称量氢氧化钠固体

B．容量瓶中原来存有少量蒸馏水

C．转移溶液后的烧杯未经多次洗涤

D．胶头滴管加水后定容时仰视刻度

羟基磷灰石（化学式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，简称HA）是一种重要的生物材料。用磷酸与氢氧化钙制备HA的流程如下：

（1）配制石灰乳时，用广泛pH试纸测定溶液的pH值，操作方法是        。
（2）步骤②中适宜的加热方法是              。
（3）步骤②、③中必须充分搅拌，其目的是
            。
（4）步骤④中需将生成的白色胶状沉淀过滤，再用蒸馏水洗涤数次，洗涤的目的是       。
（5）实验②中滴入磷酸时，pH随“磷酸的用量与理论量比值”（用K表示）的变化如右图，需要严格控制滴定速率的阶段是           。（用K的范围表示）

（6）氢氧化钙与磷酸中和生成HA的化学方程式是              。

请设计实验：用MnO₂与浓盐酸制备纯净、干燥的Cl₂，其他药品与试剂任选。
（1）写出该反应的化学方程式             。
 （2）在下面方框中，A表示有分液漏斗和圆底烧瓶组成的气体发生器，请在虚线框内的A后完成该反应的实验装置示意图（夹持装置、连接胶管不必画出，需要加热的仪器下方用△标出），按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C……；其他可选用的仪器（数量不限）简易表示如下：

（3）根据方框中的装置图，完成下表（若无需填写，则在表格中写“无”）

仪器符号	仪器中所加物质	作用
A	MnO2、浓盐酸	MnO2与浓盐酸生成Cl2

  （4）KMnO₂与浓盐酸在常温下反应也可以得到Cl₂，请写出该反应的离子方程式    。
（5）请写出Cl₂在工业、农业、医疗、卫生等方面的用途          。（写出两种即可）
（6）将Cl₂与SO₄分别通人品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法。

纯净的过氧化钙（CaO₂）难溶于水、乙醇，常温下较为稳定。CaO₂·8H₂O在0℃时稳定，加热至130℃时逐渐变为无水CaO₂。在实验室可用钙盐制取CaO₂·8H₂O，再经脱水制得CaO₂。其制备过程如下：

根据以上信息，同答下列问题：
（1）用上述方法制取CaO₂·8H₂O的化学方程式是           ；
（2）操作A的步骤为               ；
（3）检验“水洗”已经洗净的方法是                        ；
（4）测定产品中CaO₂的含量的实验步骤是（己知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）：
第一步：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI品体，再滴入适量2 mol·L^-1的H₂SO₄溶液，充分反应：
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液：
第三步：逐滴加入浓度为c mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液至反应完全，消耗Na₂S₂O₃溶液VmL。
①第三步反应完全时的现象为           ；
②产品中CaO₂的质量分数为            （用字母表示）；
③某同学经实验测得产品中CaO₂的质量分数偏高，造成偏高的原因是（测定过程中由操作产生的误差忽略不计，用离子方程式表示）                  。

Ⅰ某同学帮助水质检测站配制480 mL 0.5 mol/LNaOH溶液以备使用.
（1）该同学应选择　　　　mL的容量瓶.
（2）其操作步骤如乙图所示，则甲图操作应在乙图中的　　　　（填选项字母）之间.

A．②与③　       B．①与②　           C．④与⑤
（3）该同学应称取NaOH固体　　　　 g，用质量为23.1 g的烧杯放在托盘天平上称取所需NaOH固体时，请在附表中选取所需的砝码大小　　　　（填字母），并在下图中选出能正确表示游码位置的选项　　　　（填字母）.
附表　砝码规格

	a	b	c	d	e
砝码大小/g	100	50	20	10	5

（Ⅱ）如图是医院病人输液时用的一瓶质量分数为5%的葡萄糖注射液标签，请认真观察标签上的所列内容后填写：
（1）该溶液中含水　　　　 g.
（2）该溶液的密度为　　　　 g/mL.
（3）该溶液的物质的量浓度为　　　　mol/L

(6分) 为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下三套实验装置

（1）实验装置和所用药品都正确的是(填“甲”、“乙”或“丙”)    。
（2）写出制取氨气的化学方程式                                  。
（3）如何检验氨气是否收集满(简述操作方法、现象和结论)          。
（4）氨是一种重要的化工产品，其化学式为            ，具有              气味，密度比空气             。

如图所示，A是制取溴苯的实验装置，B、C是改进后的装置。请仔细分析，对比三个装置，回答下列问题：

（1）写出三个装置中共同发生反应的化学方程式：___________________
（2）装置A和C均采用了长玻璃导管，其作用是_____________________________
（3）按装置B、C装好仪器及药品后，要使反应开始，应对装置B进行的操作是_________，应对装置C进行的操作是 ___________________________________  。
（4）装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾，方便了操作，装置A中这一问题在实验中造成的后果是________________________   。
（5）B中采用了洗气瓶吸收装置，反应后洗气瓶中可能出现的现象是_______

实验室制得的氯气通常含有水蒸气和盐酸挥发的氯化氢，要制取干燥纯净的氯气，可用如图所示的装置，进行干燥、净化、收集和尾气处理（C瓶用于收集氯气，D瓶用于尾气处理）。

据此完成下列各题：
（1）实验室通常用饱和食盐水吸收杂质HCl，则图（1）中A瓶和B瓶依次分别盛装的试剂是：_____________________________________；
（2）图（2）是氯气的收集装置，将它安置在图（1）中的虚线框内，其导管的连接顺序是：______________________________；
（3）检查最终尾气排放（导管口c处）是否含有氯气，可用湿润的淀粉-KI试纸测试，如有氯气泄漏，可观察到__________________________________，产生此现象的直接原因是__________________________________；此方法检测氯气，试纸必须用水润湿是因为________________________________________。

某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：

（1）杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于        上（用以下所给仪器的编号填入，下同），取用坩埚应使用       ，灼烧后的坩埚应放在       上冷却，不能直接放在桌面上。
所用仪器：a．蒸发皿 b．石棉网  c．泥三角  d．表面皿  e．坩埚钳  f．试管夹
（2）杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是                   。
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原      b．灼烧不充分铜未被完全氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜    d．该条件下铜无法被氧气氧化
（3）通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_____、冷却结晶、        、自然干燥。
（4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径I相比，途径II有明显的两个优点是：
                          、                            。
（5）在测定所得胆矾(CuSO₄·xH₂O)中结晶水x值的实验中，若测定结果x值偏高，可能的原因是                。
a．加热温度过高                            b．胆矾晶体的颗粒较大
c．加热后放在空气中冷却                   d．胆矾晶体部分风化

用18 mol/L浓硫酸配制100ml 3.0mol/L稀硫酸实验步骤如下：①计算所用硫酸的体积  ②量取一定体积的浓硫酸  ③溶解   ④转移、洗涤   ⑤定容、摇匀
回答下列问题：
（1）所需浓硫酸的体积是_________ml；
（2）所需要的仪器有：容量瓶（规格：__________）、量筒（规格：__________）
（从下列中选用填序号：A、10ml  B、25ml  C、500ml   D、250ml  E、100ml），
除此之外还需要的仪器有：____________________________________________________。
（3）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？（用偏高、偏低、无影响填写）
A、所用的溶解仪器未洗涤_________________；
B、容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥_________________；
C、所用的浓硫酸长时间放置在敞口容器内_________________；
D、定容时仰视溶液的凹液面_________________；
E、溶解后立即转移到容量瓶中定容_________________。

某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可以制得氯气，化学方程式为：Ca(ClO)₂+CaCl₂+2H₂SO₄2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O 。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。

试回答：
（1）该实验中A部分的装置是         （填写装置的序号）。

（2）请你设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已经被氧化（简述实验步骤）：
                                                                   。
（3）写出D装置中发生反应的离子方程式                                      。
（4）该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法                               。
（5）该小组又进行了如下实验：称取漂白粉2.0 g，研磨后溶解，配制成250 ml 溶液，取25 ml 加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的H₂SO₄溶液，静置。待完全反应后，用0.1 mol/L的Na₂S₂O₃溶液作标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：
2Na₂S₂O₃ + I₂ ＝ Na₂S₄O₆ + 2NaI
反应完成时，共用去Na₂S₂O₃ 20.0 ml。则该漂白粉中Ca(ClO)₂的质量分数为：