高中化学物质检验实验方案的设计实验题

葡萄可用于酿酒。
（1）检验葡萄汁含葡萄糖的方法是：向其中加碱调至碱性，再加入新制备的Cu（OH）₂，加热，其现象是_______________________________________。
（2）葡萄在酿酒过程中，葡萄糖转化为酒精的过程如下，补充完成下列化学方程式。
C₆H₁₂O₆（葡萄糖）2________+2C₂H₅OH
（3）葡萄酒密封储存过程中生成了有香味的酯，酯也可以通过化学实验来制备。实验室用下图所示装置制备乙酸乙酯：

①试管a中生成乙酸乙酯的化学方程式是________________________________。
②试管b中盛放的试剂是饱和_________________溶液。
⑧实验开始时，试管b中的导管不伸入液面下的原因是___________________。
④若分离出试管b中生成的乙酸乙酯，需要用到的仪器是____（填序号）。
a. 漏斗    b. 分液漏斗    c. 长颈漏斗

实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：
在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内)，加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题：
（1）在烧瓶中除了加入乙酸、浓硫酸和乙醇外，还应放入碎瓷片，目的是__________________。
（2）反应中加入过量的乙醇，目的是________________________________________________。
（3）如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加乙酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是_____________________。
（4）现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下图是分离操作步骤流程图：

则试剂a是：________，分离方法Ⅰ是：________________________，分离方法Ⅲ是：____________________。

实验室由废铜屑制胆矾（CuSO₄·5H₂O）的实验流程如下：

（1）洗涤铜屑油污的试剂为5% Na₂CO₃溶液，这是利用了Na₂CO₃溶液的        性.
（2）溶解铜屑一种方案是：将铜屑加入到稀硫酸与双氧水的混和液中并用30~40℃水浴加热，一段时间后，铜完全溶解，得到硫酸铜溶液。
①该反应的化学方程式为                                .
②反应温度不能超过40℃的原因是                        .
（3）由硫酸铜溶液获得胆矾的操作依次为        、        、过滤、洗涤、干燥。

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可由下面一系列反应制得：
①Na₂CO₃+SO₂ =Na₂SO₃+CO₂
②Na₂S+SO₂+H₂O=Na₂SO₃+H₂S
③2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O
④Na₂SO₃ + S  Na₂S₂O₃，
常温下溶液中析出晶体为Na₂S₂O₃·5H₂O。Na₂S₂O₃·5H₂O于40～45℃熔化，48℃分解；
Na₂S₂O₃易溶于水，不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如图所示。

Ⅰ．现按如下方法制备Na₂S₂O₃·5H₂O：
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在分液漏斗中，注入浓盐酸，在装置2中加入亚硫酸钠固体，并按下图安装好装置。

请问：仪器2的名称为       ，
装置6中可放入        。

A．BaCl2溶液	B．浓H2SO4
C．酸性KMnO4溶液	D．NaOH溶液

Ⅱ．分离Na₂S₂O₃·5H₂O并标定溶液的浓度：

（1）为减少产品的损失，操作①为     ，操作②是    、洗涤、干燥，其中洗涤操作是用         （填试剂）作洗涤剂。
（2）称取一定质量的产品配置成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K₂Cr₂O₇（摩尔质量294g/mol）0.5880克。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I^-+Cr₂O₇^2-+14H⁺=3I₂+2Cr³⁺+7H₂O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na₂S₂O₃溶液滴定，发生反应： I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，滴定终点的现象为                     ，
三次消耗Na₂S₂O₃溶液的平均体积为20.00mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为         mol/L。

【材料一】苏教版《化学1（必修）》工业上从海产品（海带）中获取碘的流程图如下：

（1）上述生产流程的第一步是“浸泡”，它的实验目的是         ；
（2）“氧化”这一操作中可供选用的试剂：Cl₂、Br₂、浓硫酸和H₂O₂（滴加稀硫酸），从无污染角度考虑，请你选择的合适试剂            ；
（3）上述的生产流程中，“提纯获得单质碘”一般认为经历两步，你认为应选择下图实验装置分别是（   ）（    ） （按操作的先后顺序填写）；

【材料二】我国实际工业利用海带制取碘，采用的是离子交换法，其流程如下：

（4）实际工业生产中，酸化、氧化的方法是先加入硫酸酸化，使pH降低到2，然后加入次氯酸钠一类的氧化剂，使碘离子氧化。工业通常不用氯气氧化原因是（用离子方程式表示）
                                       ；
（5）上述的生产流程中离子交换树脂是用碱性树脂吸附，再用亚硫酸钠一类还原剂解吸，请问树脂吸附的碘元素状态是          （填写“游离态”或“化合态”）。解吸后应加入        （填写下列编号：A．氧化剂、B．还原剂）可以实现碘析。

实验室制取乙烯的反应原理为：CH₃CH₂OHCH₂=CH₂↑＋H₂O，反应时，常因温度过高而使乙醇和浓H₂SO₄反应生成少量的SO₂，有人设计下列实验确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。

试回答下列问题：
（1）图中①②③④装置盛放的试剂分别是（填选项字母）：①_________，④_________。

A．品红溶液

B．NaOH溶液

C．浓硫酸

D．酸性高锰酸钾溶液

（2）能说明SO₂存在的现象是___________________________________________________。
（3）确证乙烯存在的现象是_______________________________________________________________。

某校探究学习小组同学用含有少量杂质(主要为少量泥沙、CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等)的粗盐制取“化学纯”级的NaCl，实验前他们设计了如下方案(框图)。

(1)请写出操作第④、⑤步所加试剂名称及第⑥步操作名称：④       ，⑤         ，⑥      ；
(2) 沉淀混合物C的化学成分有(用文字和化学式表示)：                              ；
(3)写出第⑤步操作中可能发生反应的离子方程式：
                                                                            ；
(4)如何用最简单方法检验第⑤步实验是否达到了目的：                               
                                                                              ；
(5)你认为该设计里哪些步骤调换后不影响实验结果：                                 ；
(6)有同学认为上述实验设计步骤可以简化，请你提出简化的一种设想：                
                                                                。

（一）(4分)括号中的物质是杂质，写出除去这些杂质的试剂：
（1）MgO (Al₂O₃)                （2）Cl₂(HCl)           
（3）FeCl₃(FeCl₂)               （4）NaHCO₃溶液(Na₂CO₃)          
（二）(6分)海水中含有大量的氯化镁，从海水中提取镁的生产流程如下图所示：

回答下列问题：
写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式                    ；
操作①主要是指       ；试剂①可选用         ；
操作②是指          ；经操作③最终可得金属镁。
（三）实验室配制480ml 0．1mol·L^-1的Na₂CO₃溶液，回答下列问题：
（1）应用托盘天平称取十水碳酸钠晶体        g。
（2）如图所示的仪器配制溶液肯定不需要的是      (填序号)，本实验所需玻璃仪器E规格为       mL。

（3）容量瓶上标有：①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的        。（填数字符号）
（4）配制所需的主要仪器是：a容量瓶、b烧杯、c胶头滴管、d托盘天平，它们在操作过程中使用的前后顺序是       。（填写字母，每种仪器只能选择一次）
（5）玻璃棒是化学实验中常用的一种玻璃工具，则在配制溶液的过程中玻璃棒共起到了      种用途。（填写数字）
（6）若实验时遇到下列情况，将使溶液的浓度偏低的是       。

A．配制前没有将容量瓶中的水除尽；

B．碳酸钠失去了部分结晶水；

C．碳酸钠晶体不纯，其中混有氯化钠；

D．称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈；

E．定容时仰视刻度线

硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵：（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，商品名称为莫尔盐，是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化，形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小，且几乎不溶于乙醇，利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度（单位为g/l00gH₂O）见下表：

实验用品： Fe屑（含少量碳）、3mol/LH₂SO₄、（ NH₄）₂SO₄、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图：

请完成以下实验记录：
（1）步骤I中用10% Na₂CO₃的热溶液处理铁屑的目的是               ，经处理后的干燥铁屑质量记为m₁；
（2）将称量好的Fe屑放入锥形瓶中，加入适量3mol/LH₂SO₄溶液，放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止（有氢气生成，用明火加热注意安全）。趁热过滤，并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸，将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重，记为m₂；
（3）称取一定质量的（NH₄）₂SO₄，加入______ g（用含m₁和m₂的代数式表示，要求化简，下同。）水配制成室温下（20℃）的饱和溶液，并将其加入到上面实验的蒸发皿中，缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却，得到硫酸亚铁铵的晶体，过滤后用____________洗涤晶体。
（4）产品纯度的测定
先称取产品1.600g，加水溶解，配成100ml溶液，移取25.00mL待测溶液与锥形瓶中，再用硫酸酸化的0.0100mol/LKMnO₄标准溶液进行滴定其中的Fe²⁺，达到滴定终点时消耗标准液的平均值为20.00mL，则样品中的（NH₄）₂SO₄·FeSO₄·6H₂O的质量分数？（列式计算）

达州市渠县境内含有丰富的深层地下食盐资源，食盐是日常生活中的必需品，也是重要的化工原料。
（1）经测定该县深层地下粗盐中含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质离子，某研究性学习小组在实验室提纯NaCl的流程如下：

所提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液、饱和K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba(NO₃)₂溶液、75%乙醇溶液、CCl₄，仪器及用品自选。
①欲除去溶液中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，选出a操作中所代表的试剂，按滴加顺序依次为
                    （只填化学式），b步操作的名称是                    。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，应选用试剂是                    ，用PH试纸测定滤液ⅡPH值的方法是                                         。
（2）用提纯的NaCl配制500mL，2.5mol·L^-1的NaCl溶液，所需仪器除烧杯，托盘天平（砝码和镊子），药匙，玻璃棒外，还需要           （填仪器名称），应称取NaCl          g
(3)下列操作会导致所配NaCl溶液浓度偏高的是             

A．定容完毕后，盖塞，摇匀，再将容量瓶置于实验台上，发现液面低于刻度线，再添加蒸馏水至刻度线。
B．未将洗涤烧杯内壁的溶液转入容量瓶。	C．定容时，俯视刻度线。
D．转移溶液之前，容量瓶内有少量蒸馏水。 E、称量时，天平指针指向左盘。

某化学小组同学为了验证日常生活所用火柴头中的化学成分（含KClO₃、MnO₂、S等），设计了以下实验流程（见图-1）： 

试回答以下问题：
（1）燃着的火柴按图-2进行实验，若试管中能观察到                 的现象，则可证明火柴头中含有硫元素。图中针筒的作用是              。

（2）为了证明火柴头中含有氯元素，后续的实验步骤是                              。
（3）有同学提出检验火柴头中KClO₃的另一实验方案：

试剂A为               ，加入NaNO₂的目的是                           。
（4）设计实验：简述验证滤渣D中含有MnO₂的一个实验方案，并写出有关反应的化学方程式。                                                                                  。

乙酸乙酯是重要的化工原料。实验室合成乙酸乙酯的装置如下图所示。

有关数据及副反应:
 
副反应：
C₂H₅OH+C₂H₅OHC₂H₅OC₂H₅+H₂O
请回答下列问题：
（1）在大试管A中添加的试剂有6 mL乙醇、4 mL乙酸和4 mL浓硫酸,这三种试剂的添加顺序依次为 _______、_______   、_______
（2）试管B中导管接近液面未伸入液面下的理由是  _______
（3）现对试管B中乙酸乙酯粗产品进行提纯，步骤如下：
①将试管B中混合液体充分振荡后,转入 _______(填仪器名称)进行分离;
②向分离出的上层液体中加入无水硫酸钠，充分振荡。加入无水硫酸钠的目的是：
③将经过上述处理的液体放入干燥的蒸馏烧瓶中，对其进行蒸馏，收集_______⁰C左右的液体即得纯净的乙酸乙酯。
（4）从绿色化学的角度分析，使用浓硫酸制乙酸乙酯不足之处主要有____________________
（5）炒菜时，加一点白酒和醋能使菜肴昧香可口，试用符合实际情况的化学方程式解释: ___ _______________

下列是实验操作与预期实验目的或所得实验结论，正确的填（√）错误的填（×）

选项	实验操作	实验目的或结论	判断
①	某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体	说明该钾盐是
②	向某溶液中加入盐酸，无明显现象，再向其中加入BaCl2溶液有白色淀沉淀产生	证明该溶液中有 SO4^2—
③	向淀粉溶液中加入一定量的稀硫酸加热，再加入一定量的新制氢氧化铜加热。	证明淀粉水解产生葡萄糖
④	与浓硫酸170℃共热，制得的气体通人酸性溶液	检验制得气体是否为乙烯

 

某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水，并以四氯化碳（沸点76.8⁰C）为溶剂将碘从碘水中提取出来，具体过程如图所示。

请回答下列问题：
（1）操作①的名称为       、        ；
（2）操作②中用到氯气，请写出实验室制取氯气反应的离子方程式                  ；
（3）向含碘单质的水溶液中加入CCl₄振荡、静置后，观察到的现象是               ；
（4）操作③中，将含碘单质的水溶液与CCl₄在分液漏斗中混合、振荡摇匀放在铁架台的铁圈上，分液漏斗的下端尖嘴处紧贴在承接的烧杯内壁上静置后，下面的操作步骤是    ；
（5）从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂，该实验需要的主要玻璃仪器除酒精灯、烧杯、温度计、锥形瓶外，还需要       ，实验中温度计水银球所处位置为         ，锥形瓶中收集到物质的名称为           。

某含镍（Ni）废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Al203、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下：

欲从含镍废催化剂中制得NiSO₄·7H₂O晶体，其流程如下：

请根据以上信息和流程图，回答下列问题：
（1）“碱浸”的目的是除去含镍废催化剂中的___         _。
（2）“酸浸”时所加入的酸是___         _。酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是___         。（用离子符号表示）。
（3）“调pH为2—3的目的是___         _。
（4）步骤A的操作顺序是加热浓缩、冷却、____、____。
（5）NiSO₄在强碱溶液中用NaC1O氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为________。