高中化学物质检验实验方案的设计实验题

下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙 酸乙酯，该反应的化学方程式为     。
【装置设计】甲、 乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：

若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置应是     (填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是     。
【实验步骤】
A 按所选择的装置组装仪器，在试管①中先加入3mL95%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 mL冰醋酸；
B 将试管固定在铁架台上；
C 在试管②中加入5 mL X试剂；
D 用酒精灯对试管①加热
E．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】（1）实验中浓硫酸的作用是     。
（2）试管2中加入的X试剂为     。
（3）步骤E试管②中观察到的现象是     。
（4）常用     方法分离获得实验中的乙酸乙酯。

海洋植物，如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海带中提取碘的流程如下：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①                    ；③______________________。
写出实验②中有关反应的离子方程式                _______________________    。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有关试剂是___________。

A．甲苯，酒精	B．四氯化碳，苯
C．汽油，乙酸	D．汽油，甘油

（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏，指出上图实验装置中的错误之处：①                 ②                   ③                   。
（4）进行上述蒸馏操作时，使用水浴的原因是___________；最后，晶态碘在___________里聚集。

化学小组同学依据化学反应Zn＋2H₂SO₄(浓)ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O制取22.4 L(标准状况)SO₂气体。取65.0 g锌粒与98%的浓H₂SO₄(ρ＝1.84 g·cm^-3)110 mL充分反应，锌全部溶解。对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。为此，化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究。

请回答下列问题：
（1）装置A中添加液体的仪器名称为          ；98%的浓H₂SO₄(ρ＝1.84 g/cm³)的物质的量浓度是           ；
（2）请写出产生氢气的反应的离子方程式                   ；
（3）①装置B是为了吸收SO₂，则不能选用下列试剂中的      （填序号）；
A．NaOH溶液        B．浓H₂SO₄       C．KMnO₄溶液 
②可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是                                                 ；

为了验证木炭可被浓H₂SO₄氧化成CO₂，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：

（1）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：
      接       ，       接       ，       接       ；
（2）仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO₂?
乙中                   ____ ，丙中                  ______   ；
（3）丁中酸性KMnO₄溶液的作用是                              ；
（4）写出甲中反应的化学方程式                                   。

为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数，设计如下实验方案：
（1）方案一：称取一定质量的样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称取剩余固体质量，计算。实验中加热至恒重的目的是__________________________________。
（2）方案二：按如图装置进行实验，并回答以下问题。

①实验前先检查装置的气密性，并称取一定质量的样品放入A中，将稀H₂SO₄装入分液漏斗中。D装置的作用是__________________________________________。
②实验中除称量样品质量外，还需分别称量__________装置反应前后的质量（填装置的字母代号）。
③根据此实验得到的数据，测定结果有误差。因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是________。
（3）方案三：称取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量氯化钡溶液。过滤、洗涤、干燥沉淀、称量固体质量、计算：
①实验中判断沉淀已完全的方法是____________________________。
②如加入试剂改为氢氧化钡，已知称得样品9.5g，干燥的沉淀质量为19.7g，则样品中碳酸钠的质量分数为____________________________。

）粗盐的提纯是生产生活中的重要工艺过程，某校研究小组查阅资料发现，粗盐中除了含有NaCl外，还含有CaCl₂、MgCl₂和一些硫酸盐及泥沙等杂质。他们要除去杂质得到精盐，设计了下列实验流程方案。（步骤②③④中的试剂均过量）。

（1）操作①中玻璃棒的作用是       ，第④步小括号中的试剂是       ，第⑤步小括号中操作的名称是       。第⑦步小括号中操作的名称是       。
（2）第②步中加入过量BaCl₂溶液的实验现象：          ，反应的离子方程式            。（3）实验流程方案中“沉淀”的主要成分是     、     、     、     。（填化学式）
（4）第⑹步中加入适量盐酸的目的是：                                                      
                                                       。

用中和滴定的方法测定NaOH和Na₂CO₃的混合溶液中NaOH的含量，可先在混合液中加入过量的BaCl₂溶液，使Na₂CO₃完全转变成BaCO₃沉淀，然后用标准盐酸滴定(已知几种酸碱指示剂变色的pH范围：①甲基橙3.1～4.4 ②甲基红4.4～6.2 ③酚酞8.2～10)。请回答：
（1）向混有BaCO₃沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸，应选用   指示剂，判断到达滴定终点的实验现象是                                。
（2）为测定某烧碱样品中NaOH的含量(设样品中杂质为Na₂CO₃)，某同学进行如下实验：准确称取5.0g样品配制成250mL溶液，然后分三次各取配制好的烧碱溶液20.00mL于三个用蒸馏水洗净的锥形瓶中，分别加入过量的BaCl₂溶液，并向锥形瓶中各加入1～2滴指示剂，用浓度为0.2000mol·L^-1的盐酸标准液进行滴定，相关数据记录如下：

实验编号	V(烧碱溶液)/mL	V(HCl)/mL
初读数	末读数
1	20.00	0.00	31.00
2	20.00	1.00	32.04
3	20.00	1.10	32.18

①实验3到达滴定终点时所耗HCl溶液的体积为              ；依据表中数据，计算出烧碱样品中含NaOH的质量分数为               %。(小数点后保留两位数字)
②滴定时的正确操作是                                            。
③下列操作会导致烧碱样品中NaOH含量测定值偏高的是             
A．锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测液润洗    B．酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
C．在滴定前有气泡，滴定后气泡消失      D．滴定前平视读数，滴定结束俯视读数

（每空2共14分）海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中)，得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：

（1）灼烧海带时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．坩埚钳 E．酒精灯 F．泥三角 G．三脚架

（2）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①___________，③___________。
（3）操作③中所用的有机试剂可以是___________(只填一种)，简述选择其理由________________。
（4）从含有碘的有机溶剂中获取碘，常用水浴加热蒸馏的方法，其优点是______________________，最后晶态碘在__________里聚集。

目前，我国石油资源紧张，大多数城市使用“乙醇汽油”。
（1）乙醇燃烧时，如果氧气不足会有CO生成。用下图所示装置连接后验证乙醇燃烧产物中有CO、CO₂和H₂O。则按气流从左到右，连接装置的编号顺序为                。

（2）实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是                ；B瓶溶液的作用是                                   。
（3）装置①中所盛的是              溶液，证明燃烧产物中含有CO的实验现象是             。
（4）装置④中所盛的固体药品是            ，它验证的产物是             。

(14分)利用下图装置进行木炭粉和浓硫酸的反应及其产物的检验。
已知：紫红色的酸性高锰酸钾溶液能与二氧化硫发生氧化还原反应，向酸性高
（1）组装好上述装置后，首先要进行的操作是：             。
（2）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：               。
（3）用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入试剂的名称及其作用：A中加入的试剂和作用是        、         ；B中加入的试剂和作用是            、            。
（4）实验时，C中应观察到什么现象，才可以说明生成了二氧化碳：          。

(12分)久置的乙醛水溶液会产生分层现象，上层为无色油状液体，下层为水溶液．据测定，上层物质为乙醛的环状聚合物(C₂H₄O)_n，它的沸点比水的沸点高，分子中无醛基，乙醛的沸点是20.8℃，它在溶液中易被氧化，氧化产物的沸点是117.9℃，从久置的乙醛水溶液中提取乙醛（仍得到乙醛水溶液），可利用如下反应： n热量。
试回答下列问题：
（1）先分离混合物得到(C₂H₄O)_n，基本方法是：将混合物放入分液漏斗中，静置分层后，打开活塞，将下层液体放入烧杯中，然后____________。
（2）设计一简单实验证明久置的乙醛是否被氧化（写出简要操作步骤、使用的试剂、实验现象和结论）：________________．
（3）当n＝3时，试写出(C₂H₄O)_n的结构简式__________________．
（4）提取乙醛的装置如图，烧瓶中的液体是(C₂H₄O)_n和6mol／LH₂SO₄ 的 混合物，锥形瓶中盛放蒸馏水，加热混合物至沸腾，(C₂H₄O)_n分解，生成的气体导入锥形瓶中．

①冷凝管中冷凝水的进口是________（填“a”或“b”）．
②若实验过程中不使用冷凝管冷却，随着蒸发的进行，溶液中有黑色物质和刺激性气味气体生成．请用化学方程式表示这一现象：________________________。
③当锥形瓶内导管口气泡越来越少时，表明乙醛基本部分蒸出，实验结束．拆除实验装置的第一步操作是：________________。

如图在试管甲中先加入2mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2克无水乙酸钠，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5ml 饱和的碳酸钠溶液，按图连接好装置，用酒精灯对试管甲小加热3～5min后，改用大火加热，当观察到左试管中有明显现象时停止实验。试回答：

（1）该实验中长导管的作用是               ，其不宜伸入试管乙的溶液中，原因是            。
（2）试管乙中饱和Na₂CO₃的作用是①除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸，②                            
（3）试管乙中观察到的现象是                   。
（4）试管甲中加入浓硫酸的目的是 ①催化剂，吸水剂②                
（5）液体混合加热时液体体积不能超过试管容积的       ，本实验反应开始时用小火加热的原是     ；（填字母）A.加快反应速率B. 防止了反应物未来得及反应而挥发损失（已知乙酸乙酯的沸 点为77℃；乙醇的沸点为78.5℃；乙酸的沸点为117.9℃）

甲、乙、丙三位同学，分别在相同条件下用乙酸与乙醇反应来制取乙酸乙酯，但未用饱和Na₂CO₃溶液来吸收。
（1）甲、乙、丙同学将得到的酯提纯，在未用指示剂的情况下，他们都先加NaOH中和过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来。但得到的结果却不同：①甲得到了不溶于水的中性酯；②乙得到显酸性的酯；③丙得到大量水溶性物质。试分析产生上述各种现象的原因。
                                         
（2）丁同学为了进一步找出原因，将所得产物进行了分离探究，他的实验操作步骤流程
如下图。请你帮他完成该实验并填写下列空白。

分离出的物质名称：A       ，B       ，C       ，D       ，E       ；
选择的试剂：a       ，b       ；
分离物质的方法：①       ，②       ，③       。

（1）在实验室里制取乙烯常因温度过高而使乙醇和浓H₂SO₄反应生成少量的SO₂，有人设计如下图所示实验以确认上述混和气体中有C₂H₄和SO₂。 （乙烯的制取装置略）

①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛入的试剂是Ⅰ__________、   Ⅱ__________、Ⅲ__________、Ⅳ__________。（将下列有关试剂的序号填入空格内）
A．品红溶液           B．NaOH溶液       C．浓H₂SO₄         D．KMnO₄酸性溶液
② 乙醇制取乙烯的反应装置此处略去，写出该反应的化学方程式：              
③ 能说明SO₂气体存在的现象是_____________________________________________。
④ 使用装置Ⅲ的目的是_____________________________________________________。
⑤ 确定含有乙烯的现象是___________________________________________________。
（2）1,2－二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下是无色液体，密度2.18g/cm³，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水、易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用乙烯来制备1,2－二溴乙烷。 请填写下列空白：
①写出用乙烯制备1,2－二溴乙烷的化学方程式：                         。
②要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是           
A．加入氯水振荡，观察水层是否有棕红色出现
B．滴入AgNO₃溶液，再加入稀HNO₃，观察有无浅黄色沉淀生成
C．加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO₃溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
D．加入NaOH溶液共热，然后加入稀HNO₃使溶液呈酸性，再滴入AgNO₃溶液，观察有无浅黄色沉淀生成

(8分)（1） 某实验室要用90mL1．00 mol·L^-1的NaOH溶液。在配制该NaOH溶液的过程中：
①除了要使用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，还要使用的仪器有        。
②需用托盘天平称取NaOH的质量为         g。
（2）从海带中提取碘的流程如下图：
 
①指出提取碘的过程中实验操作、操作的名称：a__________、c__________
②在3mL碘水中，加入1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察到试管里的分层现象是
         。（注：下图试管中深色区为紫红色溶液）