高中化学物质检验实验方案的设计实验题

某同学设计如下实验验证炭与浓硫酸的反应产物及产物的某些性质。

（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是                   。
（2）若要证明有水生成，需要在A、B之间加装盛有            的干燥管。
（3）利用装置B可以完成的实验是                             。
（4）若在E中盛装澄清石灰水，C中盛装酸性高锰酸钾溶液，则D中的试剂是         ，其作用是            ；写出C中关于高锰酸钾发生反应的离子方程式                    。

为测定某亚硫酸钠样品的纯度，甲同学称取10.0g固体，进行如下实验：

（1）实验仪器A的名称为       。
（2）装置C中浓硫酸的作用是              。
（3）若测得装置D中干燥管实验前后增重了4.8g，由此可计算出该样品中亚硫酸钠的纯度为           。
（4）该实验方案存在明显缺陷，会使测定结果    （填“偏高”或“偏低”）。为使结果准确，你的建议是          。

苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其它食品的抑菌剂，也可广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，制备流程为：

操作步骤如下：① 将一定量的甲苯和碱性KMnO₄溶液加热至沸腾，并冷凝回流至混合液不再分层。② 反应停止后，将反应混合液过滤，滤渣为黑色固体；得到的滤液如果呈紫色，可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去，重新过滤。③ 将②中所得滤液经一系列操作得到苯甲酸晶体。
已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；
（1）该实验合成苯甲酸钾可能用到的下列仪器有__________。
A.圆底烧瓶     B.蒸馏烧瓶       C.冷凝管      D.温度计
（2）第①步中被回流的主要物质是____________________。
（3）写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式______________________________。
（4）步骤③得到苯甲酸晶体应进行操作是________（按操作顺序填正确答案序号）。  
A．酸化       B．过滤        C．蒸发浓缩      D．冷却结晶

(12分)金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛，废旧金属的回收利用是重要研究课题。某学习小组在实验室中模拟利用含铜废料(主要成分为Cu和CuO，还有少量的A1,Fe及其氧化物)生产胆矾，其实验方案如下:

（1）上述流程中，操作1所得“滤液’‘的主要成分为_____________；
（2）酸溶后所得溶液中的榕质主要有_____________；
（3）请写出酸溶过程单质铜发生反应的离子方程式___________；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________；
（4）试剂可以是________________；
（5）操作3是一系列操作．其操作为______________、冷却结晶、过滤、___________、小心干燥。

“酒是陈的香”，就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯．回答下列问题：

（1）写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式：     ．
（2）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是：     ．
（3）浓硫酸的作用是：①     ；②     ．
（4）饱和碳酸钠溶液的主要作用是     ．
（5）实验中加热小试管的目的是：①     ；②     ．
（6）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是     ．
（7）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是     ．

下列实验不合理的是   (     ) 

A．证明非金属性强弱S＞C＞Si	B．四氯化碳萃取碘水中的碘
C．制备并收集少量NO气体	D．制备少量氧气

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na₂S₂O₅。装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为：Na₂SO₃＋SO₂＝Na₂S₂O₅

（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为                            。
（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是                   。
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为      (填序号)。

实验二  葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（4）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

(已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂＋I₂＋2H₂O＝H₂SO₄＋2HI)
①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液25．00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)为               g·L^－1。
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果     (填“偏高”“偏低”或“不变”)。

现有含有少量NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃等杂质的NaNO₃溶液，选择适当的试剂除去杂质，得到纯净的NaNO₃固体，实验流程如下图所示。

（1）沉淀A的主要成分是                         （填化学式）。
（2）②中反应的离子方程式是                                            。
（3）①②③中均进行的分离操作是              。
（4）溶液3经过处理可以得到NaNO₃固体，溶液3中肯定含有的杂质是         ，为了除去杂质，可向溶液3中加入适量的             。
（5）实验室用上述实验获得的NaNO₃固体配制500 mL 0.40 mol/L NaNO₃溶液。
①配制溶液时，进行如下操作：a．定容；b．计算；c．溶解；d．摇匀；e．转移；f．洗涤；j．称量。称取NaNO₃固体的质量是        g。
按照操作顺序，第4步是    （填序号）。
②某同学转移溶液的操作如图所示，该同学操作中的错误是      。

③若用胶头滴管定容时，不小心滴水滴过了刻度线，你认为应该采取的处理方法是：                。
④下列操作中，可能造成所配制溶液的浓度偏低的是              （填选项）。
a．没有洗涤烧杯和玻璃棒
b．定容时，俯视刻度线
c．洗涤后的容量瓶中残留少量蒸馏水 

亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量（通常以1 kg样品中含SO₂的质量计），某研究小组同学设计了如下实验流程（所加试剂均为足量）。

请回答：
（1）亚硫酸盐作为食品添加剂的作用是        （填字母）。
a．防腐保鲜       b．增强营养      
（2）反应①中通入N₂的目的是         （填字母）。
a．冷却产生的气体 
b．与生成的气体反应 
c．将生成的气体全部赶出
（3）反应①～③中属于氧化还原反应的是         （填序号）。
（4）若取样品X g，反应③消耗0.01 mol/L NaOH溶液100 mL，则1 kg样品中含SO₂的质量是          g（用含X的代数式表示）。

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图中Ⅰ～Ⅳ所示。

（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是(填装置序号)________。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为___________________。
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是(填选项序号)_______；
A．Ⅳ比Ⅲ复杂      
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
（3）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管A中装入的固体最好是(填化学式)________。
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
①当石灰水过量时，其离子方程式为_________________________；
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时，所得溶液中溶质的化学式为______，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子___________。

（1）下列有关实验操作或判断不正确的是             。

A．配制一定物质的量浓度溶液，定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏小

B．用干燥的pH试纸测定氯水的pH

C．配制稀硫酸时，可先在烧杯中加入一定体积的蒸馏水，再边缓慢加入浓硫酸边搅拌

D．在天平左右两盘中各放一张白纸后，即可将NaOH固体放在白纸上称量

E．观察钾元素焰色反应的操作：先将铂丝放在稀盐酸中洗涤，然后蘸取固体氯化钾，置于酒精灯的火焰上进行灼烧，观察.
F．制备氢氧化亚铁时，将盛有NaOH溶液的滴管，伸入硫酸亚铁溶液中
（2）除杂（括号内为杂质）：请把所加试剂和有关离子反应方程式填在空白处。

	试剂	离子反应方程式
①NaHCO3溶液（Na2CO3）
② Fe2O3（Al2O3）
③FeCl3溶液（FeCl2）
④CO2（HCl）

 

海洋植物中含有丰富的碘元素，实验室从海藻中提取碘的流程如下图所示：

（1）写出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①   ；③   。写出操作③使用的所有玻璃仪器名称   ，并从下列选项中选出合理的提取用试剂   。
A.酒精     B.四氯化碳     C.醋酸      D.汽油
（2）写出操作②中有关反应的离子方程式：   ，有同学从绿色化学的角度出发提出用H₂O₂代替Cl₂，试说明他的理由   。（提示：H₂O₂+2I^-+2H⁺ = I₂+2H₂O）
（3）操作③分离出来的废液中含有Cl^-、SO₄^2-，现只取一次试液，为了鉴别出Cl^-、SO₄^2-，从下列选项中选出依次加入的试剂：足量的   、   。
A.盐酸酸化的氯化钡       B.硝酸酸化的硝酸银
C.硝酸酸化的硝酸钡       D.硝酸酸化的氯化钡
（4）后期处理采用的是蒸馏操作，装置如图所示，

涉及物质的一些物理性质如下表：

物质	密度/g·cm^-3	熔点/℃	沸点/℃
晶态碘（I2）	4.933	113.7	184.3
某有机溶剂	1.584	-22.92	76.72

根据上述信息判断，下列说法正确的有   。
A.装置图中温度计水银球的位置错误
B.装置图中冷凝水的流向错误
C.仪器A的名称是圆底烧瓶，仪器B的名称是冷凝管
D.蒸馏结束，晶态碘聚集在锥形瓶中

Ⅰ、为探究CO₂与NaOH溶液确实发生了化学反应，甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置，请回答下列问题：

（1）请写出CO₂与过量NaOH溶液发生反应的离子方程式：                。
（2）选择任意一种装置进行实验，简述产生的实验现象。选择的实验装置是        （填“甲”或“乙”或“丙”），实验现象是                。
（3）上述实验中，如果二氧化碳过量，还可能生成           （写化学式），写出生成此物质的离子反应方程式                        。
Ⅱ、为探究碳酸钠和碳酸氢钠固体的热稳定性，某同学设计了“套管实验”，装置如下图，大试管A与小试管a相连通，大试管B小试管b相连通。

（4）则小试管B中应装的药品是            （写化学式）。
（5）加热过程中，对于a、b试管内溶液是否出现浑浊现象的描述正确的是        。
A.仅a试管溶液变浑浊  
B.仅b试管溶液变浑浊 
C.a、b试管中的溶液都会变浑浊。

某小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。
（1）用下图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）。

反应一段时间，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当     时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。写出铁与水蒸气反应的化学方程式       。
（2）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤。写出有关的化学方程式：                   
（3)向滤液中滴加KSCN溶液，观察到溶液的颜色有两种可能，如下表。在下表中填写与现象相对应的结论与解释（可以不填满）。

	现象	结论与解释
可能①	溶液由浅绿色变红色
可能②	溶液仍然为浅绿色

（4)可能①中，若要使红色又变成浅绿色，又不增加其它的金属离子，可以加入       ，可能②中，加入          可以使溶液变成红色。

三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。现有一红色粉末可能含有Fe₂O₃和Cu₂O中的一种或两种，设计合理的实验探究样品中Fe₂O₃、Cu₂O的存在。
查阅资料知：Cu₂O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄，在空气中加热生成CuO。
请完成以下实验探究过程：
提出假设
假设1：红色粉末是Fe₂O₃；  
假设2：红色粉末是__________________；
假设3：红色粉末是___________________。
（二）设计实验方案
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂．
（1）若假设1成立，则实验现象是_____________________________________________。
（2）若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁．你认为这种说法合理吗？___________。简述你的理由_____________________________________________。
（3）若固体粉末完全溶解，向所得溶液中滴加KSCN 试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是_______________。
写出实验过程中发生反应的离子方程式_____________________、___________________________、________________________________。
（4）若经实验分析，确定红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物．欲用加热法测定Cu₂O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg（b＞a），则混合物中Cu₂O的质量分数为________________。