高中化学物质检验实验方案的设计实验题

．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。实验室里从海藻中提取碘的流程如下：

（1）海藻灼烧时是将带其放入      (填仪器名称)中,用酒精灯充分加热灰化。
（2）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：
①                 ②                、                。
（3）用CCl₄从碘水中提取碘经过操作②后，有机溶剂在           （填“上”或“下”）层，有机层呈          色。
（4）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并改正：
①                                         
②                                         

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图，完成下列填空：
（1）写出电解饱和食盐水的化学方程式                       。
（2）如果粗盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是              （选填A、B、C，多选扣分）  
A．Ba(OH)₂       B．Ba(NO₃)₂      C．BaCl₂ 
（3）判断钡试剂已经过量的方法是                                 。
(4)为有效除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO，加入试剂的合理顺序为     （选填A，B，C多选扣分）
A．先加NaOH溶液，后加Na₂CO₃溶液，再加钡试剂 
B．先加NaOH溶液，后加钡试剂，再加Na₂CO₃溶液   
C．先加钡试剂，后加NaOH溶液，再加Na₂CO₃溶液
（5）为检验精盐纯度，需配制150 mL0．2 mol/LNaCl（精盐）溶液，下图是该同学转移溶液的示意图，

图中的错误是                   。
关于该配制过程中，下列说法正确的是________。
A．应称取氯化钠晶体的质量为1．755 g
B．洗涤液不需要转移到容量瓶中
C．定容时，由于同学仰视，将导致所配溶液浓度偏低
D．摇匀后静置，发现液面低于刻度线，应继续加水至凹液面与刻度线相切

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。实验室里从海藻中提取碘的流程如下(已知2KI＋Cl₂===2KCl＋I₂，碘与溴一样易溶于有机溶剂)：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③________。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是________。
A．苯         B．四氯化碳       C．酒精
（3）为使上述流程中含碘离子溶液转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒以及必要的夹持仪器，尚缺少的玻璃仪器是                  。
（4）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，指出上图所示实验装置中的错误之处：
①                                       。
②                                       。
③                                       。
（5）进行上述蒸馏操作时使用水浴的原因是                                         。
（6）四氯化碳是____色液体。如果本实验用苯做萃取剂，则上层液体的颜色为      色，下层液体中溶质的主要成分为___________（写化学式）。

化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是化学学习的重要内容。
（1）根据你掌握的知识，下列描述正确的是      （填序号）
①将0.2mo1·L^－1FeC1₃溶液滴加沸水中,然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体；
②将95g蒸馏水倒入盛有5g氯化钠的200ml的烧杯中，搅拌溶解，配制5%的食盐水；
③实验室配制氯化亚铁溶液时，将氯化亚铁先溶解在盐酸中，然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
④使用容量瓶，滴定管、分液漏斗时，首先应检验仪器是否漏水；
⑤向某溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液有白色沉淀产生，加盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有SO₄^2－。
（2）实验室中需要480ml0.4mo1·L^－1CuSO₄溶液,应称取硫酸铜晶体（CuSO₄·5H₂O）的质量是       g；所用仪器除托盘天平（带砝码）、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙外，还缺少的玻璃仪器是                ；在观察液面定容时，若俯视刻度线，会使所配制的溶液的浓度         ；（填“偏高、偏低或无影响”下同）转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水          ；

(9分)
（1）某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如下图所示。从图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是_________，烧杯的实际质量为___________g。

（2）指出下面三个实验中各存在的一个错误：

A．__________________________________________________________________________；
B．_________________________________________________________________________；
C．__________________________________________________________________________。

(12分)某混合物的水溶液，可能含有以下离子中的若干种:K^＋、NH₄^＋、Al^3＋、Ba^2＋、CO₃^2－、SO₄^2－、Cl^－、Br^－。现分别取100 mL的三等份溶液进行如下实验:
①第一份加过量浓NaOH溶液加热后，收集到气体0．02 mol，无沉淀生成，同时得到溶液甲。再向甲溶液中通人过量的CO₂，生成白色沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥、灼烧后，得到1．02 g固体。
②第二份加足量盐酸酸化的BaC1₂溶液，经过滤、洗涤、干燥后，得到沉淀的质量为11．65 g,
③第三份加CCl₄，滴加少量氯水，振荡后静置, CCl₄层未变红色;
依据实验回答下列问题:
（1）分析上述实验，写出每一实验可以确定离子一定存在或不存在的种类。
实验①可以确定:一定存在的离子有__________，一定不存在的离子有___________;
实验②可以确定:一定存在的离子有___________________，一定不存在的离子有________;
实验③可以确定:一定不存在的离子有_____________________。
（2）试通过分析与计算，原溶液中K⁺的物质的量浓度为____________mol·L^-1。

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B中①的名称是           ，若用CCl₄来萃取碘水中的碘，静置后，碘的CCl₄溶液在         层，呈            色；回收碘的CCl₄溶液中的CCl₄选择装置__      _  ___（填代表装置图的字母）。
（2）为除去粗盐中的Ca^2＋、Mg^2＋、SO以及泥沙等杂质，某同学利用相关装置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)：

Ⅰ．步骤①的操作名称是　       ▲ 　 　。
Ⅱ．第④步中，加入的试剂是__   ▲____（填化学式），该步骤中涉及的离子反应方程式为：
__                 ▲__            __，              ▲                 。
Ⅲ．判断第⑥步盐酸已“适量”的方法是__           ▲__          __。
Ⅳ．假设按照上述流程准确规范完成后，最后得到的精盐固体的质量为m₁；若没有进行第⑥步，第⑤步完成后直接进行第⑦步得到的精盐固体质量为m₂；则m₁__   ▲__ __m₂。（填“大于”或“小于”或“等于”）

Na₂S₂O₃可用作照相的定影剂等。已知Na₂S₂O₃的某些性质如下：
（1）S₂O₃^2-能被I₂氧化为S₄O₆^2-； (2) 酸性条件下S₂O₃^2-迅速分解为S和SO₂
Ⅰ、市售Na₂S₂O₃中常含有SO₄^2-， 请完成以下方案，检验其中含有的SO₄^2-：

实验步骤	预期现象或结论
步骤1：取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中	固体完全溶解得无色澄清溶液
步骤2：
步骤3：

Ⅱ、利用K₂Cr₂O₇标准溶液可以定量测定市售硫代硫酸钠试剂的纯度，步骤为：
① 溶液配制：称取1.0gNa₂S₂O₃试样，用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解，最终定容至100mL。
②滴定：取10.00mL 0.01mol·L^-1 K₂Cr₂O₇标准溶液，加硫酸酸化，再加过量KI溶液。
③往步骤②所得溶液加入某指示剂，用Na₂S₂O₃滴定至终点(2S₂O₃^2-+ I₂=== S₄O₆^2-+ 2I^-)，记录Na₂S₂O₃溶液用量，平行滴定3次。
(1) 步骤①中必须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、       和        。
(2) 完成并配平步骤②中的离子反应：  Cr₂O₇^2- +    (   ) +      I^-＝   I₂ +    Cr³⁺ +     H₂O。
(3) 步骤③中，指示剂最好选用       ，该滴定应在接近中性的溶液中进行而不在强酸性溶液进行的原因是                                                    。
(4) 若3次滴定Na₂S₂O₃溶液的平均用量为12.00mL，则样品的纯度为               。

2010年8月7日，甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大泥石流，造成大量人员伤亡，其中饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了如下分析：并给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的：

阳离子	K^＋、Na^＋、Cu^2^＋、Al^3^＋
阴离子	SO、HCO、NO、OH^－

为了鉴别上述化合物，分别完成以下实验，其结果是：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液．
②将E溶液滴入到C溶液中，出现白色沉淀，继续滴加沉淀溶解．
③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)．
④在各溶液中加入Ba(NO₃)₂溶液，再加入过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀．
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验现象写出下列物质化学式：A       B         C        D        E       。

某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检测，其中三次检测结果如下表所示，请回答：

检测次数	溶液中检测出的物质
第一次	KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次	KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3
第三次	Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl

（1）三次检测结果中第__________次检测结果不正确。
（2）在检测时，为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子：
第一步：向溶液中滴加过量的          溶液（填化学式），其目的是检验CO₃^2-
                 并将其除去；
第二步：加入      溶液（填化学式），其目的是                     ；
第三步：过滤，再向滤液中加入_____________溶液（填化学式），其目的是   ；

(8分)某学生设计了如下实验：

 
回答下列问题：
（1）该同学的实验目的是                             ；
（2）上图括号内的操作均为              ；
（3）按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有      杂质(填化学式)；为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的         ；

（1）写出下图中序号①～④仪器的名称：

①            ；②           ；  ③               ；④             ；（填仪器序号）
（3）分离碘水中的碘应先选择装置     （填装置序号）进行           和         操作 ，再用装置     （填装置序号）进行          操作。
（4）现欲用98%的浓硫酸(密度为1．84g/cm³)配制成浓度为0．5 mol/L的稀硫酸100mL。
①所需仪器除烧杯、玻璃棒外还需 __________、 __________、 __________。
②所取浓硫酸的体积为____________mL。
③下列操作引起所配溶液浓度偏高的是             
A.取浓硫酸时俯视
B.将浓硫酸倒出后，洗涤装置，并将洗涤液倒入烧杯中
C.在烧杯中稀释浓硫酸后，立即转移
D定容时俯视
E颠倒摇匀后发现液面低于刻度线，但未加水至刻度线

海带中含有丰富的碘，为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行以下实验：

请填写下列空白：
（1）步骤①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，用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   F．干燥器
（2）步骤③的实验操作名称是_____________；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__________________；
（3）步骤⑤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是                  ，还可选用___________（写试剂的化学式），该步骤所用主要玻璃仪器的名称是____________。
（4）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是：
____________________________________________________________________

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，上层液体呈       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

有一白色固体粉末可能是碳酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠中的一种或二种或三者都有，某兴趣小组拟对该样品进行探究。
（1）取少量样品溶解于水，测定溶液的pH，若测得溶液的pH>7，可以得出的结论是：
                                                                        ；
（2）如果要检验该样品不含有硫酸钠，请简要说明检验的方法、现象和结论：
________________________________________________________________________；
（3）如果由于实验过程中某种原因，导致固体在空气中停留时间过长，用盐酸和氯化钡检验出硫酸根，能确定有硫酸钠吗？           （能或不能），为什么？
（4）若想在（2）的基础上验证是否存在碳酸钠、亚硫酸钠，请按下列要求完成实验过程：
①实验过程中所用的试剂：                                             
②实验过程

实验步骤	现象和结论
…	…