高中化学物质检验实验方案的设计实验题

某同学在实验室发现两瓶白色固体，一瓶是硫酸钠，另一瓶是碳酸钠，但均已失去标签。下面是该同学检验这两瓶固体的方法，其中不能成功检验出硫酸钠和碳酸钠的是（   ）

A．分别取固体少许加入试管中，配成溶液，然后滴加氯化钡溶液

B．分别取固体少许加入试管中，配成溶液，然后滴加氯化钡溶液，最后滴加盐酸

C．分别取固体少许加入试管中，配成溶液，然后滴加盐酸，最后滴加氯化钡溶液

D．分别取固体少许加入试管中，配成溶液，然后滴加盐酸酸化的氯化钡溶液

已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98％的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)
请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。

用18 mol·L^-1浓硫酸配制100 mL 3.0 mol·L^-1稀硫酸的实验步骤如下：
①计算所用浓硫酸的体积　②量取一定体积的浓硫酸③溶解　④转移、洗涤　⑤定容、摇匀
完成下列问题：
（1）所需浓硫酸的体积是________，量取浓硫酸所用的量筒的规格是________（从下列中选用A.10 mL　B.25 mL　C.50 mL　D.100 mL）。
（2）第③步实验的操作是________________________________。
（3）第⑤步实验的操作是________________________________。
（4）下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响？（用“偏大”“偏小”“无影响”填写）
A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中________________________________
B.容量瓶用蒸馏洗涤后残留有少量的水________________
C.所用过的烧杯、玻璃棒未洗涤________________
D.定容时俯视刻度线________________

实验室常利用甲醛法测定某(NH₄)₂SO₄样品中氮的质量分数，其反应原理为：4NH₄⁺＋6HCHO = 4H⁺ ＋(CH₂)₆N₄＋6H₂O，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤①用电子天平准确称取样品1.5000 g。
步骤②将样品溶解并冷却后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤③移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 20%的中性甲醛，摇匀、静置5min，加入2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定到终点。重复步骤③操作2次。
（1）根据步骤③填空：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数将       （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积将      
（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察       。
A．滴定管内液面的变化
B．锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时，酚酞指示剂由    色变为     色，半分钟内不退色。
⑤滴定后俯视读数，测得样品中氮的质量分数将     （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
（2）滴定结果如下表所示：

滴定次数	待测溶液的体积/mL	标准溶液的体积
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.04
2	25.00	2.00	22.00
3	25.00	0.20	20.21

    若NaOH标准溶液的浓度为0.1000 mol·L^-1，则该样品中氮的质量分数为         。（保留两位小数）

氯化钠样品中含有少量的Na₂SO₄和Na₂CO₃，按下列流程进行净化。
（1）请在流程中的（　　）中写上合适的试剂，在［　　］中写上实验操作名称。

（2）写出有关反应的化学方程式:
第②步________________
第③步________________
第⑤步________________

碘是人体必须的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中，从海藻里提取碘的流程和实验装置如下：]

（1）指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称：
步骤③                             ，步骤⑤                            。
（2）写出步骤④对应反应的离子方程式：                                  。
（3）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是                        。（填编号）

A．酒精

B．醋酸

C．四氯化碳

D．苯

（4）为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，即完成步骤③至⑤，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网、以及必要的夹持仪器和物品，尚缺少的玻璃仪器是                                       。

试设计一装置将CO₂和CO进行分离并得到干燥的CO₂和CO，并说明操作步骤和所用的药品。画出装置图。

某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题
⑴第1步：灼烧。操作是将足量海带放到     灼烧成灰烬。
A．试管    B．瓷坩埚
⑵第2步：Iˉ溶液的获取。操作是将灰烬转到烧杯中，加适量蒸馏水，用       充分搅拌，煮沸，             。（填操作名称）
⑶第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用    。（填代号）A．新制氯水  B．H₂O₂ C．KMnO₄溶液
理由是                                          。
⑷第4步：碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含碘。

某学生设计了下述实验室分馏石油的实验，分为五个步骤。
①将蒸馏烧瓶放在铁架台上，在蒸馏烧瓶上塞好带温度计的橡胶塞。
②连接好冷凝管，把冷凝管固定在铁架台上，将冷凝管的一端和水龙头连接，将出水口一端的橡胶管放入水槽中。
③把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯高度调整铁圈的高度，放好石棉网。
④向蒸馏烧瓶中放入碎瓷片，再用漏斗向烧瓶中加入原油，塞好带温度计的塞子，将牛角管接在冷凝管的末端，并深入锥形瓶中。
⑤检查气密性（利用给固定装置微热的方法）。
正确的操作顺序是（   ）

A．②①③⑤④

B．②③①⑤④

C．①②③④⑤

D．⑤④③②①

(10分)江苏省拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，因此盐化工是本省的一个重要产业。从盐卤初步得到的光卤石(KCl·MgCl₂·6H₂O)晶体中，还含有约8％的NaCl。
为了从光卤石中提取KCl和MgCl₂，某学习小组查阅资料得到MgCl₂、KCl和NaCl在不同温度下的溶解度S(g/100g水）的数据如下：

并设计出下面的实验流程：

根据他们提供的数据和实验回答下列问题：
问题1：以上实验流程中晶体X的化学式为        ，若制得的X还含有少量的可溶性杂质，可用
              的方法进一步提纯。操作步骤①中趁热过滤的原因是：
                                                                                                                                                                                                            
问题2：工业上采用电解无水氯化镁的方法制取金属镁。
（1）若在空气中加热MgCl₂·6H₂O，生成的是Mg(OH)Cl，写出反应的化学方程式：
                                                                                                                                  
（2）该小组同学采取将浓硫酸滴入浓盐酸制取氯化氢气体的方法，用下图的实验装置，在干燥的HCl气流中加热MgCl₂·6H₂O来得到无水MgCl₂。装置中盛有浓硫酸的仪器分别
是              （填写仪器的符号），需要加热的仪器是       （同上）。
（3）为防止对环境的污染，还需要将尾气吸收，但实验室现有的仪器和试剂只有：烧杯、导管、蒸馏水、酒精、苯、四氯化碳。请你为他们设计一个尾气的吸收装置，将装置图画在方框内并在图中标明所用试剂。

某课外小组研究铝土矿中Al₂O₃的含量。查阅资料得知，铝土矿的主要成分是Al₂O₃，杂质是Fe₂O₃、SiO₂等。从铝土矿中提取Al₂O₃的过程如下：

（1）固体B的主要用途有（写出1条即可）                           。
（2）第①步，向铝土矿中加入足量烧碱溶液，充分反应，发生反应的离子方程式是：                 ；                  。
（3）第③步中，生成氢氧化铝的离子方程式是                  。 若往A溶液中通入足量CO₂，请写出可能发生反应的离子方程式______________。
（4）工业上制取AlCl₃用Al₂O₃与C、Cl₂在高温条件下反应，每消耗0.5 mol碳单质，转移1 mol电子，反应的化学方程式是_____________________。
（5）将实验过程中所得固体精确称量。课外小组发现所得氢氧化铝固体的质量与原铝土矿质量相等，求该铝土矿中Al₂O₃的质量分数。(写出计算过程，计算结果保留一位小数)

丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行：
C₄H₁₀C₂H₆+C₂H₄，    C₄H₁₀ CH₄+C₃H₆。
下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。(注：CuO能将烃氧化成CO₂和H₂O，G后面装置与答题无关，省略)

按上图连好装置后，需进行的实验操作有：①给D、 G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等
⑴这三步操作的先后顺序依次是____             _____。
⑵氧化铝的作用是___    _           ，
写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式            ；             
⑶B装置所起的作用是____________          ______。
⑷若对E装置中的混合物(溴水足量)，再按以下流程实验：

①操作I、操作II分别是            、           ；
②已知D的氢核磁共振谱图上只有一种峰，则D的结构简式           ；           
③Na₂SO₃溶液的作用是            ；                        
(5)假定丁烷完全裂解，当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g， G装置的质量减少了1.76 g，则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n (CH₄) : n (C₂H₆) =______(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)

某固体混合物可能由Al、(NH₄)₂SO₄、MgCl₂、AlCl₃、FeCl₂中的一种或几种组成，现对该混合物作如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积数据已换算成标准状况下的体积)：

回答下列问题：
（1）混合物中是否存在FeCl₂  ___(填“是”或“否”)；
（2）混合物中是否存在(NH₄)₂SO₄   ___(填“是”或“否”)，你的判断依据是                                                                      。
（3）写出反应④的离子反应式：                __               。
（4）请根据计算结果判断混合物中是否含有AlCl₃(说出你的计算依据，不要求写计算过程)
                                             。
（5）把AlCl₃溶液中加热浓缩蒸干，不能得到AlCl₃·6H₂O晶体，请你设计一个可行的简易实验方案，怎样从溶液中得到较纯的AlCl₃·6H₂O晶体。
                                                                             
                                                                            。

某化学兴趣小组需制备22.4 LSO₂气体（标准状况），他们依据化学方程式Zn＋2H₂SO₄(浓)ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O计算后，取65.0 g锌粒与98％的浓硫酸(ρ＝1.84 g/cm³)110mL充分反应，待锌粒全部溶解后，收集所得气体X。经测定其中含有气体杂质。
(1)化学兴趣小组所制得的气体X中混有的主要杂质气体可能是        (填分子式)。产生这种结果的主要原因是（用离子方程式表示）                                    。
(2)为了检验主要杂质气体的成分，化学兴趣小组的同学设计了如下实验，对气体(X)取样进行认真探究。

①组装好仪器后，盛放药品前，必要的一个操作是                           。
②A中加入的试剂可能是             ，作用是                           。
B中加入的试剂可能是             ，作用是                           。
③证实气体X中混有较多杂质气体，应观察到C中的实验现象是                    ，D中最好选择的试剂是                。
(3)假定气体在吸收过程吸收完全，对上述装置略加改进，可以粗略测定X气体中SO₂的体积分数。改进时可选用的下列仪器为                    (填代号)。
a.导管　b.水槽  c.广口瓶　d.容量瓶　e.量筒　f.单孔塞　g.双孔塞

(12分)海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了如右的实验：

请完成下列空白：
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是________________(从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处)。

A．烧杯

B．坩埚

C．表面皿

D．泥三角 E.酒精灯 F.干燥器

(2)步骤③的实验操作名称是_________________;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是________________。
(3)步骤④反应的离子方程式是________________________________________________。
(4)步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是________________________________。
(5)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：_______________。