高中化学物质检验实验方案的设计实验题

某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：

实验	药品	制取气体	量气管中液体
Ⅰ	Cu,稀HNO3	NO	H2O
Ⅱ	NaOH(s),浓氨水	NH3
Ⅲ	镁铝合金、NaOH溶液	H2	H2O

（1）仪器A的名称是                             。
（2）实验Ⅰ反应的离子方程式是                                                   。
（3）实验Ⅱ中量气管中的液体最好是 (   )（填字母编号，下同）
a．浓NaOH溶液    b．煤油    c．氨水    d．氯化铵溶液
该实验剩余的NH₃需吸收处理．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH₃，而且能防止倒吸的有（   ）

（4）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：①将实验装置恢复到室温．②视线与凹液面最低处相平．③                                        。
（5）实验Ⅲ获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）

编号	镁铝合金度量	量气管第一次读数	量气管第二次读数
①	1.0g	10.0mL	346.3mL
②	1.0g	10.0mL	335.0mL
③	1.0g	10.0mL	345.7mL

根据上述数据，可计算出镁铝合金中铝的质量分数为____________________。

实验室制取的乙烯常含有少量二氧化硫，现设计如下实验，确认混合气体中有乙烯和二氧化硫。

(1)a、b、c、d装置可盛放的试剂是：a________，b______，c_____，d______。

A．品红溶液

B．NaOH溶液

C．浓硫酸

D．酸性高锰酸钾溶液

(2)确定含有乙烯的现象是_________________________________________________。

硫酸工业中废渣的成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO。 某探究性学习小组的同学设计以下实验方案，将硫酸渣中金属元素转化为氢氧化物沉淀分离开来。

已知常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：

（1）工业上用固体A作原料制取粗硅的化学方程式为                      。
（2）实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0 mol/L的稀盐酸，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外，还需要                             。
（3）上述流程中的试剂Y最好选用下列中的      （选填字母编号）。

A．水

B．氧化镁

C．氨水

D．氢氧化钠

（4）写出反应F→H的离子方程式                        。
（5）溶液H显碱性，原因是                              （用离子方程式和必要的文字说明）。
（6）实验室可用大理石和稀盐酸反应制取上述流程中所需的CO₂，仪器如下，装置A产生CO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→                 ，装置C中应 盛放的试剂为                      。

掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，下图为两套实验装置。
       
I                                 II
⑴ 写出下列仪器的名称：a. ____________  b. _____________  c. ______________
⑵ 仪器a～e中，使用前必须检查是否漏水的有_______________。（填序号）
⑶ 若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物，还缺少的仪器是______________，将仪器补充完整后进行实验，温度计水银球的位置在_____________________处。冷凝水由________（填f或g）口通入，_________口流出。
⑷ 现需配制0.1 mol/LNaOH溶液500 mL，装置II是某同学转移溶液的示意图。
① 图中的错误是________________________________________。除了图中给出的的仪器和分析天平外，为完成实验还需要的仪器有：_______________________________。
② 根据计算得知，所需NaOH的质量为_____________ g
③ 配制时，正确操作顺序是（字母表示，每个字母只用一次）__________________。

A．用30mL水洗涤烧杯2~3次，洗涤液均注入容量瓶

B．准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其充分溶解

C．将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中

D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀

E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度2~3cm处

某学生设计氨催化氧化实验，并将制得的NO进一步氧化为NO₂，用水吸收NO₂，并检验HNO₃的生成。
可供选择的固体药品有：NH₄Cl、Ca(OH)₂、KClO₃、MnO₂、CaO
可供选择的液体药品有：浓氨水、过氧化氢、浓盐酸、水
可供选择的仪器有：如图

另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干，可供选择。设计实验时，A和B两个制气装置允许使用两次，其余装置只能使用一次。
（1）氨氧化制NO的化学反应方程式为              ，该反应应在装置_______中进行。
（2）为快速制NH₃和O₂，制取NH₃的装置最好选择_______________，其化学反应方程式为__________ ；制取O₂的装置最好选择_______，其化学反应方程式为_____________。
（3）利用快速制NH₃和O₂的装置组装，各仪器按气流方向连接的正确顺序为____________（按装置先后顺序排列）
（4）装置C的作用是___________________。
（5）装置H中溶液变红，其原因是（用化学方程式表示）______________________。

某学习小组为研究低价态氮元素物质的还原性，以NH₃为例设计了如下图实验（夹持设备略去） 
I．检验气密性后关闭弹簧夹I打开弹簧夹II，点燃酒精灯，铜丝红热后打开分液漏斗的活塞，A中气体进入B中时不断通入空气，反应一段时间后熄灭酒精灯。
II．当D中有明显现象时关闭弹簧夹II；打开弹簧夹I
（1）能证明有氨气产生的现象是                          ；氨分子电子式为            。
（2）C中铜丝在熄灭酒灯后仍保持红热说明其中反应为        反应（填“吸热”或“放热”）NH₃在
C中反应的化学方程式为                                                         。
（3）D中产生红棕色气体和白烟，产生白烟的化学方程式为：                            
（4）F中也产生大量白烟，写出该反应中反应物的物质的量之比n(NH₃):n(Cl₂)              
（5）用化学方程式及相应理论说明A中能产生大量NH₃气体的原因                         ，比较某时刻A中分液漏斗溶液平衡常数K₁和三颈瓶中溶液的平衡常数K₂大小关系，K₁   K₂(填“<”“=”“>”)。

在MgCl₂溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为_________________，在AlCl₃溶液中滴加少量NaOH溶液，现象为____________，化学方程式_______________________，继续加入过量的NaOH溶液，现象为_________________________，化学方程式为 ___________________________。

掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，下图为两套实验装置。
         
I                               II
⑴写出下列仪器的名称： a.                       c.            
⑵若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物，还缺少的仪器是         ，将仪器补充完整后进行实验，温度计水银球的位置在             处。冷凝水由    （填f或g）口通入。
⑶现需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL，装置II是某同学转移溶液的示意图。
①图中的错误是                            。除了图中给出的的仪器和托盘天平外，为完成实验还需要的仪器有：                                        。
②根据计算得知，所需NaOH的质量为           g
③配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）    。
A．用30mL水洗涤烧杯2~3次，洗涤液均注入容量瓶；
B．准确称取经计算所需氢氧化钠固体于烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其充分溶解;
C．将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中；   
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀； 
E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切；
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度2~3cm处；
④下列哪个原因会造成所配溶液浓度偏高（      ）
A．所用NaOH已经潮解               B．向容量瓶中加水未到刻度线
C．有少量NaOH溶液残留在烧杯里未转移  D．称量时 “左码右物”
E．容量瓶中原有少量的蒸馏水          F．容量瓶盛过NaOH溶液，使用前未洗涤
G．定容时俯视刻度线   
H. 定容后将容量瓶振荡，静置时发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线

（1）下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的基本装置。

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根据混合物分离或提纯的原理，回答在下列实验中需要使用哪种装置（将A、B、C、D填入适当的空格中）。
①除去Ca(OH)₂溶液中悬浮的CaCO₃；　　②从碘水中提取碘　　　；
③用自来水制取蒸馏水　　　；　　　　　　　  ④分离植物油和水　　　；
⑤除去食盐水中的泥沙　　　；　　　　         ⑥与海水晒盐原理相符的是　　　。
（2）由可溶性铝盐制取氢氧化铝，需加入的试剂为：                           ；
离子方程式为：                                                       。
白色的Fe(OH)₂在空气中发生的颜色变化为                                 。
反应的化学方程式为：                                                   。

(6分)如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题：

（1）图中的两处明显错误是                、                 。
（2）A仪器的名称是            。B仪器的名称是            。
（3）实验时A中除加入少量水以外，还需加入少量            。其作用是            。
            。

海藻中含有丰富的碘元素(以I^-形式存在)。实验室中提取碘的流程如下：


(1)在虚线框内画出实验操作①的仪器装置示意图(见题后说明)。实验操作③的名称是___________，所用主要仪器名称为___________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是___________ (填序号)。
A.酒精(沸点78℃)                   B.四氯化碳(沸点77℃)
C.甘油(沸点290℃)                  D.苯(沸点80℃)
(3)在操作②中，溶液中生成少量ICl，为消除此杂质，使碘全部游离出来，应加入适量___________ (填序号)溶液，反应的离子方程式为______________________。
A.KIO₃     B.HClO      C.KI     D.Br₂
(4)为使从含碘有机溶液中提取碘并回收溶剂顺利进行，采用水浴加热蒸馏(如上图所示)。请指出图中实验装置中错误之处(有几处填几处，下列空白可不填满，也可补充)。
①___________，②___________，③___________，
④___________，⑤___________，⑥___________。
(5)实验中使用水浴的原因是______________________，最后晶体碘聚集在___________ (填仪器名称)中。
说明：实验装置中仪器用下面方法表示。铁架台、连接胶管等不必画出，如需加热，在仪器下方用“△”表示。下列图示均为玻璃仪器，应标清液面或固体可视界面。

（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

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：                
                                                                。

如图是石油分馏实验装置，请回答：

（1）写出仪器名称A：          B：            
（2）水银温度计的作用是                      
（3）水流方向为从      流入。

实验室用密度为1.18g/mL，质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题：
（1）配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液需要浓盐酸的体积为        mL除了烧杯和量筒还需要的仪器有                                  
（2）配制时，其正确的操作顺序是（用字母表示，每个字母只能用一次）                。

A．用30mL水洗涤烧杯2—3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡

B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀

C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中

D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀

E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻线2—3 cm处
（3）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是                     。
（4）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响?
加蒸馏水时不慎超过了刻度           ；定容时俯视_________________________。