高中化学物质检验实验方案的设计实验题

下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

（1）装置图l中A的名称是              ，B的名称是            。
A中一般要加入碎瓷片，其作用是              。装置图4中盛溶液的仪器名称是             。
（2）为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：

i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仪器，将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
ii步骤③的实验选择上述装置图              （填图的序号）；
iii步骤⑤的实验操作名称是_____________；
iV步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘，同时回收苯，该步骤的实验操作名称是          _，选择上述装置图         （填图的序号）。

有一固体混合物，可能由Na₂CO₃、Na₂SO₄、CuSO₄、CaCl₂、KCl等混合而成，为检验它们，做了如下实验：
①将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液；
②往此溶液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；
③过滤，将沉淀物置于足量稀硝酸中，发现沉淀全部溶解．
试判断：
（1）固体混合物中肯定有              ，肯定没有           ，可能有           ．
（2）写出实验③中的离子方程式：                      ．
（3）对可能有的物质进行确认，把③的滤液做进一步鉴别操作，写出你所设计的实验方案（包括具体操作步骤和实验现象）                ．

测定硫酸铜晶体（CuSO₄·xH₂O）中x值的实验过程如下。完成下列填空:

（1）设待测硫酸铜晶体的化学式为CuSO₄·xH₂O ，则该硫酸铜晶体受热失去全部结晶水的化学方程式为              。

（2）下列是实验中用到的几种仪器，仪器与对应名称正确的是          。（填序号）
（3）“冷却”操作应在            （填仪器名称）中进行，“灼烧”时热源选用的是酒精灯而不是酒精喷灯，理由是                          。
（4）恒重操作的目的是                 。
（5）测定硫酸铜晶体结晶水含量时，若实验结果偏低，原因可能是           。（填序号）
a．坩埚未完全干燥               b．加热过程中晶体有少量溅失
c．坩埚上沾有受热不分解的杂质    d．加热后未放入干燥器中冷却
（6）下面是某学生实验的一次数据，请完成计算

加热前质量	加热后质量
m1	m2	m3	m4
11．721g	22．692g	18．631g	a

①若无需再进行第三次称量，则a的数值范围应为            。
②若加热后坩埚与固体总质量为18．631g，实测值x=             （保留两位小数）
③若理论值x=5,则该实验的相对误差是           。

已知下列数据：

物  质	2,4,6   熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^－3
乙  醇	－114	78	0.789
乙  酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
浓H2SO4		338	1.84

实验室制乙酸乙酯的主要装置如上图I所示，主要步骤为：①在30mL的大试管中按体积比1：4：4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液；②按照图I连接装置，使产生的蒸气经导管通到15mL试管所盛饱和Na₂CO₃溶液(加入1滴酚酞试液)上方2mm~3mm处，③小火加热试管中的混合液；④待小试管中收集约4mL产物时停止加热，撤出小试管并用力振荡，然后静置待其分层；⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请同学们回答下列问题：
（1）步骤①中，配制这一比例的混合液的操作是                   。
（2）写出该反应的化学方程式                     。浓H₂SO₄的作用是                     。
（3）步骤③中，用小火加热试管中的混合液，其原因是：                        。
（4）步骤④所观察到的现象              ，写出原因是_______________。
（5）步骤⑤中，分离出乙酸乙酯选用的仪器是________，产物应从_______口倒出，因为______________。
（6）为提高乙酸乙酯的产率，甲、乙两位同学分别设计了如上图甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na₂CO₃溶液提取烧瓶中产物)。你认为         装置合理，因为              。

为了将混有Na₂SO₄、NaHCO₃的NaCl提纯，并制得纯净的溶液，某学生设计了如图所示的实验方案：

（1）操作①盛放药品可选用        （填仪器名称）。操作①中发生反应的化学方程式是：          。
（2）操作②为什么不用Ba(NO₃)₂溶液，其理由是                     。
（3）进行操作②后，如何判断杂质已除尽？方法是                        。
（4）操作③的目的是              ；为何不先过滤后加Na₂CO₃溶液，其理由是             。
（5）此设计方案是否严密？请说明理由                           。

某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度，实验过程如下：
（1）配制待测液：称取4.1 g固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成250 mL溶液.
（2）滴定
①用____________量取10.00 mL待测液．
②向锥形瓶中加入几滴酚酞，用0.2010 mol·L^－1的标准盐酸滴定待测烧碱溶液，边滴边摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，直到______________________时停止滴定．
（3）数据处理

实验次 序编号	盐酸溶液体积 V/mL	氢氧化钠溶液体积 V/mL
1	19.90	10.00
2	20.10	10.00
3	22.00	10.00
4	20.00	10.00

根据上述表格，选取合适的数据，计算待测烧碱溶液的浓度为________________，烧碱的纯度为________（保留两位小数）。
（4）一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制盐酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是（多选）（     ）
A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏
B．如果实验中需用80 mL的稀盐酸标准溶液，配制时应选用100 mL容量瓶
C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小
D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀盐酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大
E．配制溶液时，定容时俯视读数，则导致实验结果偏大
F．中和滴定时，若在最后一次读数时俯视读数，则导致实验结果偏大
G．锥形瓶用蒸馏水洗浄后，有少量蒸馏水残留，则导致实验结果偏小
H．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则导致实验结果偏大

为除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄²⁺以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：

（1）第⑤步实验操作需要烧杯、____________、___________等玻璃仪器。
（2）第④步中，相关的离子方程式是：                      。
（3）步聚2中，判断沉淀已完全的方法是：                           。
（4）除杂试剂Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂加入的顺序还可以是         
（5）为检验精盐纯度，需配制100 mL 1 mol/L NaCl溶液，右图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是         

（6）配制100 mL 1 mol/L NaCl溶液过程中，下列操作情况会使结果偏低的是         

A．称量时，托盘天平左盘加砝码，右盘加氯化钠

B．移液前，容量瓶中有少量蒸馏水未倒出

C．定容时，仰视容量瓶刻度线观察液面

D．定容后，倒置容量瓶摇匀经平放静置，液面低于刻度线。

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）某研究小组设计了制备Na₂S₂O₃·5H₂O的装置和部分操作步骤如下。

I.打开K_l，并闭K₂，向圆底烧瓶中加人足量浓硫酸，加热。
II.C中的混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应。
III.过滤C中的混合液。
IV.将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是：_______________。
②II中“停止C中的反应”的操作是_______________。
③IV中将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。Na₂S₂O₃·5H₂O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过___________方法提纯。
④装置B的作用是_______________。
（2）依据反应2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，可用I₂的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品，配制成100mL溶液。取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol·L^-1I₂的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。

编号	1	2	3	4
溶液的体积／mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2标准溶液的体积／mL	19.99	19.98	17.13	20.03

①判断达到滴定终点的现象是________________。
②Na₂S₂O₃·5H₂O在产品中的质量分数是________(Na₂S₂O₃·5H₂O的式量为248，计算结果保留1位小数)。

(10分)掌握仪器的名称，组装及使用方法是中学化学实验的基础，如图为两套实验装置。

（1）写出下列仪器的名称：
①            ②           ④             ；
（2）仪器①～④中，使用时必须检查是否漏水的是：(填序号)               。
（3）若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物，还缺少的仪器有        ，将仪器补充完整后进行的实验操作的名称为        ；该实验操作过程中需要通入冷却水，通入的方向是    (g或f)口进水，       (g或f)口出水。
（4）现需配制250 ml 0．2 mol/L NaCl溶液，装置II是某同学转移溶液的示意图，图中的错误是           。

在实验室鉴定氯酸钾晶体和1氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：①滴加AgNO₃溶液；②加NaOH溶液；③加热；④加催化剂MnO₂；⑤加蒸馏水，过滤后取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用HNO₃酸化。
（1）鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是____________(填序号)。
（2）鉴定1氯丙烷中氯元素的操作步骤是____________(填序号)。

下列实验中，不能达到预期目的的是
①用升华法分离碘和氯化铵的混合物
②用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物
③用分液法分离水和硝基苯的混合物
④用蒸馏法分离乙醇(沸点为78．5 ℃)和乙酸乙酯(沸点为77．5 ℃)的混合物

A．①④

B．②③

C．③④

D．②④

蒸馏是实验室制备蒸馏水的常用方法。下图是实验室制取蒸馏水的常用装置。

（1）图中明显的错误是                。
（2）仪器A的名称是              ，仪器B的名称是                 。
（3）实验时，A中除加入适量自来水外，还需加入少量     ，其作用是          。

Ⅰ.选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
A、萃取分液法   B、渗析   C、结晶法   D、分液法   E、蒸馏法   F、过滤法
（1）分离饱和食盐水和沙子的混合物              
（2）从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾            
（3）分离水和苯的混合物             
（4）分离四氯化碳（沸点为76.75°C）和甲苯（沸点为110.6°C），已知四氯化碳和甲苯互溶          。
Ⅱ.（1）指出下图装置中A、B的名称

A                B               
（2）分液操作中用到的主要仪器是            。

(11分)粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
（1）检验SO₄^2-已经沉淀完全的操作是：                                          。
（2）在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中最后滴加饱和Na₂CO₃溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是                                                。
（3）将经过操作（2）后的溶液过滤,滤液中含NaOH和Na₂CO₃两种杂质,写出除去这两种杂质的化学方程式                            、                             。

下图所示是分离混合物时常用的仪器，回答下列问题:

（1）写出仪器C、E的名称                 、                
（2）分离以下混合物应该主要选用上述什么仪器？（填字母符号）
①NaCl固体和泥沙：                  ②花生油和水：             
（3）若向C装置中加入碘水和足量CCl₄，充分振荡后静置，观察到现象是:C内液体分两层，上层液体         色，下层液体          色。
（4）碘单质和溴单质有相类似的性质，都可以用有机溶剂萃取水溶液中的单质，若利用C仪器提取溴水中的溴单质，下列有机溶剂中不能选用的是：           
A.汽油          B.CCl₄           C.酒精          D.醋酸