高中化学物质检验实验方案的设计实验题

海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg(以MgCl₂形式存在)和Br₂(以NaBr的形式存在)及综合利用的生产流程简图：

请回答：
（1）在粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质，精制时所用的试剂为：
A．盐酸    B．氯化钡溶液    C．氢氧化钠溶液    D．碳酸钠溶液
则加入试剂的顺序是(填编号)                        。
（2）Mg(OH) ₂中加入盐酸后，要获得MgCl ₂•6H ₂O晶体，需要进行的实验操作依次                     。
A．蒸馏 B．灼烧 C．过滤 D．蒸发 E．冷却结晶  
（3）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是       ．
A．精制饱和食盐水进入阳极室   B．纯水(加少量NaOH)进入阴极室
C．阴极产物为氢氧化钠和氢气   D．电解槽的阳极用金属铁网制成
（4）写出电解饱和NaCl溶液的离子方程式：                              
（5） 利用MgCl ₂•6H ₂O可制得无水氯化镁，应采取的措施是                      
（6） 用热空气吹出的溴蒸气可以用亚硫酸钠溶液吸收，写出反应的化学方程式：           

海水中蕴藏着丰富的资源。海水综合利用的流程图如下。

（1）粗盐中含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2—及泥沙等杂质，需要提纯后才能综合利用。粗盐提纯的步骤有：①加入过量的Na₂CO₃溶液；②加入过量的BaCl₂溶液；③加入过量的NaOH溶液；④调节溶液的pH等于7；⑤溶解；⑥过滤； ⑦蒸发。正确的操作顺序是              （填写序号字母）。

A．⑤①③②④⑥⑦	B．⑤①②③⑥④⑦
C．⑤③①②⑥④⑦	D．⑤③②①⑥④⑦

（2）NaCl做原料可以得到多种产品。
①工业上由金属钠制备过氧化钠的方法是：将金属钠迅速升温至熔化，并控制温度在300–400℃，通入经处理过的空气可制得过氧化钠，处理空气的目的是                              。工业生产中因温度过低而得不到纯净的过氧化钠，你认为可能含有的杂质是             (填化学式)。
② 实验室用惰性电极电解100 mL0.1 mol/LNaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体（标准状况），则所得溶液的pH为（常温下）         （忽略反应前后溶液的体积变化）。
③ 电解氯化钠稀溶液可制备“84消毒液”，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出相应的化学方程式：                     。
（3）分离出粗盐后的卤水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品。
① 粗产品的溶液中含有Na⁺、Fe²⁺、Fe³⁺和Mn²⁺，需将Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺转化为沉淀除去。因此先向溶液中加入一种上述（1）中得到的物质NaClO，然后控制溶液的pH为                。

② 由MgCl₂·6H₂O晶体制备无水MgCl₂的方法是                     。

某学生为了测定部分变质的Na₂SO₃样品的纯度。按右图所示称取一定量的Na₂SO₃样品放入A装置的烧瓶中，滴入足量的H₂SO₄至完全反应；然后，将B中完全反应后的溶液与足量的BaCl₂溶液反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀23.3g。回答下列问题：

（1）写出A装置中玻璃仪器的名称：酒精灯、______________、______________。
（2）实验开始时，应先点燃__________________处酒精灯(填装置字母)。
（3） 写出D中反应的化学方程式__________________________________。
（4）实验开始后，写出B中反应的离子方程式_______________________。
（5）C中的现象是____________________，E装置的作用是__________________。
（6）原样品中Na₂SO₃的纯度为__________(精确到0．1％)。按题给装置和操作进行实验，若装置连接和实验操作均无任何问题，该学生测得的Na₂SO₃的纯度_____(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

用中和滴定法测定烧碱的纯度，若烧碱中不含有与酸反应的杂质，试根据实验回答：
（1）准确称取烧碱样2.50g，将样品配成250mL的待测液。
（2）滴定管使用前除洗涤外，还应             。
（3）取10.00mL待测液，用             量取注入锥形瓶中。(填仪器)
（4）用0.2000mol/L标准盐酸溶液滴定待测烧碱溶液，滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶，两眼注视          直到滴定终点。
（5）根据下列测定数据，分析得到合理数据，计算待测烧碱溶液的浓度：              。

滴定次数	待测液体积/mL	标准盐酸体积/mL
滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
第一次	10.00	0.50	10.40
第二次	10.00	4.00	14.10
第三次	10.00	4.20	15.70

（6）根据上述测定数据，分析得到合理数据，计算烧碱的纯度            。

有一包白色固体，可能含有CaCO₃、Na₂SO₄、KNO₃、CuSO₄、BaCl₂五种物质中的一种或几种。现进行如下实验：
①取少量固体粉末，加入盛有足量水的烧杯中，充分搅拌静置后，底部白色沉淀，上层为无色溶液；
②继续往烧杯中加入足量稀硝酸，白色沉淀完全消失；并有气泡产生。
③取少量②中溶液滴加Ba(NO₃)₂溶液，有白色沉淀生成，再加入稀硝酸，沉淀不溶解。
（1）根据以上实验现象可知，该白色固体中一定含有       ，（填化学式，下同）一定不含有         ，可能含有             。
（2）上述实验②过程中所发生反应的离子方程式为：__________________________。

某研究性学习小组的同学通过课外学习了解到：某品牌牙膏中含有摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂等成分，其中的摩擦剂除了含CaCO₃外，可能还含有Al(OH)₃、SiO₂中的一种或两种。为探究该品牌牙膏中摩擦剂的成分，该小组的同学进行了如下实验(牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生)：

请回答下列问题：
（1）操作Ⅰ中涉及的玻璃仪器有烧杯、________、________
（2）写出下列操作Ⅳ的离子方程式：______________________________
（3）该摩擦剂中除CaCO₃外，肯定含有__________________
（4）为进一步探究摩擦剂中碳酸钙的含量，该小组同学利用如图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验。
请回答下列问题：
①实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可充分混合装置乙和丙中的反应物外，还有________的作用；
②丙中主要反应的化学方程式是_______________
③实验中准确称取4.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃的平均质量为1.97 g，计算样品中碳酸钙的质量分数：__________________________
④有同学认为只要测定装置丙在吸收CO₂前后的质量差，不必测定装置丙中生成的BaCO₃质量，一样可以确定碳酸钙的质量分数。你认为该方案是否可行？________，简述理由：________。

我国废水三级排放标准规定：废水中苯酚的含量不得超过1.00mg/L。实验室可用一定浓度的溴水测定某废水中苯酚的含量，其原理如下：

（1）请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取25.00mL待测废水于250mL锥形瓶中。
步骤2：将5.0 mL 0.01mol/L溴水迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。
步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中加入过量的0.1mol/L KI溶液，振荡。
步骤4：                                          ，再用0.01 mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗 Na₂S₂O₃溶液8.50 mL。（反应原理：I₂ + 2Na₂S₂O₃ =" 2NaI" + Na₂S₄O₆）
（2）该废水中苯酚的含量为                mg/L。
（3）步骤2塞紧瓶塞的原因是                                                      。
（4）步骤3若振荡时间过长，则测得的废水中苯酚的含量       （填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同）。步骤4中若滴定至终点时滴定管尖嘴处出现气泡，而滴定前无气泡，会使测得的废水中苯酚的含量             。

某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定
操作：
A．在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B．用移液管（或碱式滴定管）量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴酚酞指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解
D．将物质的量浓度为m mol·L^－1的标准H₂SO₄溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V₁ mL
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V₂ mL
请完成下列问题：
（1）正确的操作步骤是（填写字母）__→__→__→D→__。
（2）操作D中液面应调整到_______________；尖嘴部分应_________________。
（3）以下操作会造成所测烧碱溶液浓度偏低的是（ ）
A．酸式滴定管未用待装溶液润洗
B．碱式滴定管未用待装溶液润洗
C．锥形瓶未用待装溶液润洗
D．在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
（4）该烧碱样品的纯度计算式是__________________________________________。

（1）溶液的pH除了可以通过实验得出的具体数据计算得到，在实验室中还可以用________或_________来测量得到。
（2）某研究性学习小组用pH=1的盐酸滴定25.00 mL未知物质的量浓度的NaOH溶液，从而求出该NaOH溶液的pH值（选用酚酞作为指示剂）
①实验过程中需要使用的仪器有铁架台、滴定管夹、碱式滴定管、胶头滴管、________、           ，
②右图，是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为               mL；

③如何判断滴定到达终点________________________
④根据下列数据：

滴定次数	待测液体积(mL)[来源	标准盐酸体积（mL）
滴定前读数（mL）	滴定后读数（mL）
第一次	25.00	0.50	20.40
第二次	25.00	4.00	24.10

请计算待测NaOH溶液的浓度(保留两位小数)         mol/L
⑤在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有：              。
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用盐酸溶液润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失

某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：
A．在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液
B．用移液管(或碱式滴定管)量取25.00 mL 烧碱溶液于锥形瓶中，并加几滴酚酞指示剂
C．在天平上准确称取烧碱样品w g，在烧杯中加蒸馏水溶解
D．将物质的量浓度为m mol·L^－1的标准H₂SO₄溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度V₁ mL
E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点刻度为V₂ mL
请完成下列问题：
（1）正确的操作步骤是(填写字母)：      →      →      →D→      。
（2）操作D中液面应调整到      ；开始E操作前须确保尖嘴部分      。
（3）以下操作会造成所测烧碱溶液浓度偏低的是      。
A．酸式滴定管未用待装溶液润洗
B．碱式滴定管未用待装溶液润洗
C．锥形瓶未用待装溶液润洗
D．在滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失
E．在滴定前仰视，滴定后平视
F．滴定结束还有一滴挂在滴定管尖嘴外面
（4）该烧碱样品的纯度计算式是      （需化简）。

市售乙醛通常为40%左右的乙醛溶液。久置的乙醛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，上层物质为乙醛的加合物(C₂H₄O)_n，它的沸点比水的沸点高，分子中无醛基。乙醛在溶液中易被氧化，为从变质的乙醛溶液中提取乙醛(仍得到溶液)，可利用如下反应原理：
(C₂H₄O)_nnC₂H₄O。
（1）先把混合物分离得到(C₂H₄O)_n：将混合物放入____中，静置，分离操作名称为______。
（2）证明是否已有部分乙醛被氧化的实验操作和现象是______________。
（3）提取乙醛的装置如图：烧瓶中放的是(C₂H₄O)_n和6mol/LH₂SO₄的混合液，锥形瓶中是蒸馏水。加热至混合液沸腾，(C₂H₄O)_n缓慢分解，生成的气体导入锥形瓶的水中。

①用冷凝管的目的是________，冷凝水的进口是_____(填“a”或“b”)。
②锥形瓶内导管口出现气泡，从下到上升至液面过程中，体积越来越小，直至完全消失，说明乙醛具有___的性质，当观察到导气管中气流很小时，必要的操作是_____，目的是__________。

维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的分子式是C₆H₈O₆（相对分子质量为176），人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生素C的含量在500 mg·L^-1左右。校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告，请填写有关空白。
（1）测定目的：测定××牌软包装橙汁维生素C含量。
（2）测定原理：C₆H₈O₆＋I₂  C₆H₆O₆＋2H^＋＋2I^-。
（3）实验用品及试剂：
①仪器和用品（自选，略）。
②试剂：指示剂                （填名称）、浓度为7.50×10^-3mol·L^-1标准碘溶液、蒸馏水等。
（4）实验过程：
①洗涤仪器：检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装，目测：颜色——橙黄色，澄清度——好。用                   （填仪器名称）向锥形瓶中移入25.00 mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的                 （填部位的名称），右手摇动锥形瓶，眼睛注视               直到滴定终点。滴定至终点的现象是                     。
（5）数据记录与处理。滴定中消耗标准碘溶液的体积见下表，请计算此橙汁中维生素C的含量是②                   mg·L^-1。

50mL0.50 mol·L^-1盐酸与50mL0.55 mol·L^-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题：
（1）右图装置名称为____，图中尚缺少的一种玻璃用品名称是_____。

（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_______。
（3）实验中改用60mL0.50 mol·L^-1盐酸与50mL0.55 mol·L^-1NaOH溶液进行反应，与上述实验相比较，所放出的热量_____(填“相等”或“不相等”)，中和热______(填“相等”或“不相等”)，理由是______。
(4）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH 溶液进行上述实验，测得中和热的数值与57.3kJ / mol 相比较会_____。（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（5）完整地做一次这样的实验，需测定___次温度。
（6）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

有一固体粉末,其中可能含有Na₂CO₃、NaCl、Na₂SO₄、CuCl₂、Ba（NO₃）₂、K₂CO₃、K₂SO₄中的一种或几种，现按下列步骤进行实验。
（1）将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀。
（2）在滤出的沉淀中加入过量稀硝酸，有部分沉淀溶解，同时产生无色气体。
（3）取滤液做焰色反应，火焰呈黄色，透过蓝色钴玻璃观察没有明显现象。
由上述现象推断：
该混合物中一定含有               ；一定不含有                ；可能含有              ，如要检验其是否存在，应如何操作（写明操作步骤及实验结论）                        。

请完成下列物质的分离提纯问题。
Ⅰ、现有含NaCl、Na₂SO₄和NaNO₃的混合物，选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na₂SO₄，从而得到纯净的NaNO₃溶液。相应的实验过程可用下图表示：

请回答下列问题：
（1）写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X_______，沉淀B        。
（2）证明AgNO₃加过量的实验方法是                                。
（3）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有__________（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的___________，之后若要获得固体NaNO₃需进行的实验操作是___________（填操作名称）。
Ⅱ、某同学欲用CCl₄萃取较高浓度的碘水中的碘，操作过程可以分解为如下几步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；

B．把50ml碘水和15mlCCl4加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；

C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；

D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；

E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层液体；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准；
H．静置、分层。
（1）萃取过程正确操作步骤的顺序是：（填编号字母）                        。
（2）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：                  。（3）最后碘的CCl₄是通过         获得（填“漏斗上口”或“漏斗下口”）。从含碘的CCl₄溶液中提取碘 和回收CCl₄，还需要经过蒸馏，观察下图所示实验装置指出其错误有    处。
（4）进行上述蒸馏操作时，最后晶态碘在____________（填仪器名称）里聚集。